阻击“天外杀手”

编译 易石

阻击“天外杀手”

编译 易石

科学家正在研究摧毁可能袭击地球的“天外杀手”之新方案。

流星犹如天空中燃放的礼花，虽然转瞬即逝，却给人们留下长久的美好记忆。然而，如果这些流星在天空没有完全烧掉，就有可能掉到地球上，并对人类造成伤害。虽然采用现有的技术很难对陨星进行跟踪和拦截，但是科学家并没有放弃，他们正在研究一些新的方案，希望将来以科技手段来摧毁那些可能袭击地球的“天外杀手”。

近地天体频频袭击地球

像月球和火星一样，地球也经常被陨星所击中。陨星在地球上的残骸被称为“陨石”，它们冲击地球形成的坑被称为“陨坑”。据美国“近地小行星追踪计划”的天文学家估计，有可能撞击地球并带来灾害的近地小天体总数大约为700颗。每年有5～10次小规模袭击，每5年有一次稍大规模的袭击。

由于人类居住区占地球总面积小于15%，因此人类受到陨星冲击伤害的概率较小。但是，前不久，在俄罗斯车里雅宾斯克州发生的一起陨星袭击事件，导致1000多人受伤，所幸没有人死亡。根据加拿大科学家的推算，在世界70亿人口中，每10年只有一人直接殒命于质量不小于100克的陨石坠落，而每年也不过只有16座房屋被陨石击穿屋顶。

美国天文学家通过计算发现，一个人一生中被陨石击中的概率约为70万分之一，甚至略低于一个人在一生中遇到空难的概率。然而，如果出现6500万年前导致恐龙灭绝那样的大陨星袭击，这个概率就提升到将近百分之百！绝大多数人都可能死于那样的灾难，幸存下来的极少数人也难以度过灾难之后的蛮荒岁月，人类文明可能完全毁灭。因此，对陨星的担忧并非杞人忧天，展开对小行星、彗星以及由它们形成的流星等近地天体的监控和拦截是很有必要的。

从太空中监控近地天体

上图：陨星在俄罗斯车里雅宾斯克州上空爆炸时留下的烟雾痕迹下图：被陨石砸出的直径达6米的冰窟窿

从目前的技术水平来看，减少陨星伤害的最好办法是预警。在发现可能袭击地球的陨星后，可根据其轨迹划定危险区，然后疏散危险区域内的民众。在地面上监控近地天体可以采用雷达和望远镜，更为可靠的预警方法则是采用专用的近地天体监控卫星。最近，加拿大就发射了一颗名为“小行星猎人”的监控卫星。

“小行星猎人”监控卫星的体积较小，与一个普通行李箱相当，其造价为1500万美元，它在地球上空约800千米处的轨道上飞行，每100分钟绕地球一圈。“小行星猎人”携带的太空望远镜净重50千加拿大此次发射的800千米轨道太空望远镜，可以对更贴近地面容易成为袭击地球的“天外杀手”的天体进行监控。

阻击冲向地球的陨星

克，是目前世界上最小的太空望远镜。

由于种种原因，从地面上有时候是探测不到近地小天体的。比如，当小天体沿着阳光射来的方向飞向地球时，地面上的探测设备是难以探测到的。负责开发“小行星猎人”卫星的科学家认为，从太空能更好地监控近地天体，但是目前已经发射的一些太空望远镜通常轨道过高，大多在36000千米的同步轨道上。

上图：加拿大发射的“小行星猎人”监控卫星下图：美国研究人员提出的DE-STAR系统

不仅要对近地小天体进行监控，对于那些有可能袭击地球并伤害人类的天体还需要进一步采取措施。虽然目前的技术还达不到，但科学家认为，将来最有希望用激光技术阻击袭击地球的陨星。为此，美国研究人员提出开发“太阳能定向阻击小行星”系统的构想。该系统的原理是：把太阳能转化为激光束，用于改变冲向地球的小行星或彗星的运行轨迹，而对于那些可能很快就会冲向地面的流星，则用激光束以蒸发的方式将之直接摧毁。

“太阳能定向阻击小行星”系统还可以作为能源补给站，给附近途经的航天器补充能源。“太阳能定向阻击小行星”系统的外观像一块大平板，上面安装有多个激光转换器，可以把太阳能转化为激光，功率可以根据需要进行调整：摧毁流星采用最大功率，可以在很短时间内将流星分解并蒸发；改变小行星或彗星轨迹的功率次之，对较大的星体一般采取这种方式；为航天器补充能源的功率最小，这样可以保障在不对航天器造成意外损伤的前提下有效地供给能源。

一些电影爱好者认为，可以尝试按照科幻电影情节，对冲向地球的大型天体发射核弹以消除撞击隐患。但是不少科学家表示，好莱坞式的核爆解决方案不具可行性。从技术上讲，核炸弹可以毁灭一个直径数十米的天体，但是对地球安全构成威胁的并不是这些小天体，因为这么小的天体在历经大气层的燃烧之后已经不具危害性。对地球具有威胁的是那些直径大于400米的近地天体，这些就很难用核弹在大气层外完全摧毁。如果不能完全摧毁，其碎片也会威胁地球。如果让它们经过大气层燃烧一段时间体积变小后再摧毁，那对地球的核污染可能会大于它们袭击产生的危害。

也有人建议用导弹摧毁陨星。科学家认为这种方法也不具备科学性。首先，目前所拥有的先进的防空和导弹防御系统都无法监测到近地天体。其次，陨石从外大气层进入大气层的速度非常快，一般导弹最多能达到25马赫，而陨石可以达到50马赫，因此从击中性的角度来看，比较难实现。另外，绝大多数导弹的能量还不足以完全摧毁陨星。

阻击近地天体需多国合作

监控和阻击“太空杀手”光靠一个国家是不够的，需要多个国家进行合作。空间天体撞击地球是“全球挑战”，需要各国一起寻找解决方案。由于俄罗斯经常遭受陨星袭击，该国不少官员和科学家也在不同场合呼吁世界各国联合起来，建立一个“近地天体防御系统”，以对付天外飞来的灾祸。

目前，国际上已有多个对近地天体进行观测的项目。比如，美国洛厄尔天文台负责的“近地小行星搜寻”计划，旨在发现和追踪所有穿越地球轨道的较大天体的“空间监测”项目，美国航空航天局和欧洲空间局合作的“太阳及日球层天文台”项目，美国加州理工学院喷气动力实验室负责的“近地小行星追踪”项目等。