什么，这个月要“世界末日”？

2015-04-29郭硕

百科探秘·航空航天 2015年9期

郭硕

一名自称未来预言家的“先知”埃弗拉因说9月份会有一颗小行星撞击波多黎各，他精确指出了撞击时间为9月22日至28日之间，当撞击发生后地球生命将有危险。美国国家航空航天局称预言没根据，小行星的确是咱们人类面临的最大威胁之一，但能毁灭地球文明的撞击仍属于小概率事件。

据小行星监测网的数据，未来数百年内没有质量足够大、运行轨道与地球交汇的小行星，好吧，我们仍安全。关于小行星摧毁地球文明的预言有许多版本，毕竟长期以来科学家一直认为这些太空岩石对地球构成重大威胁，我们还没有能力应对小行星威胁。今年3月份一颗近地小行星就从我们身边掠过，编号为2014EC的小行星距离地球6万千米，大约处于地球与月球之间的六分之一位置上。

小行星撞击

小行星撞击说最早是1979年由美国物理学家阿尔瓦雷斯等人提出的。他们认为，6 500万年前的一颗直径约为10千米的小行星与地球相撞，发生猛烈爆炸，大量尘埃抛入大气层中，致使数月内阳光被遮挡，大地一片黑暗，寒冷致使植物枯死，食物链中断，包括恐龙在内的很多动物绝灭。

1991年，有科学家在墨西哥的尤卡坦半岛寻找石油，谁料没找着石油，却发现了一个地下的隐伏构造。这一构造状似碗形，直径200～300千米，深约3千米，形成于6 500万年前。科学家相信，这个隐伏构造应当是撞击坑的所在。这个坑现被称为“奇克苏鲁布”撞击坑，这是因为奇克苏鲁布镇正好坐落在撞击坑的中心部位。

现今的尤卡坦是陆地，但6 500万年前这一带却是一片浅海水域。当年小行星以高速向地球撞来，在临近撞击点的上空，星体突然发生大爆炸，强大的冲击波一瞬间把撞击点炸出巨大的坑，100多立方千米的岩石被挖出。科学家计算出，当时的海啸大浪最高达350米，低的也有100米。据他们研究，当年那一带的海平面比现在约高出200米，这颗“灾星”就撞在200米深的浅海海底。

防御小行星撞击的难度

观测的难度

很多小行星没有被提前观测到，一个原因是它们实在太小了。茫茫太空，对于现在的天文望远镜来说，尤其它们距离地球还很遥远时，要观测到它几乎不可能。只有等其靠近地球时，依靠太阳的反光，才有可能被天文望远镜观测到。但这同时带来一个新难题，如果这颗小行星是从太阳的方向飞来，那也很麻烦，强光下几乎无法被观测到。

日本“美星太空护卫中心”直径1米的光学望远镜，不间断地观测靠近地球的天体。不过，他们通常能监视的是直径150米以上的小行星。美国的“卡特林那巡天系统”在观测条件非常棒的情况下，曾发现一颗直径为2至5米的小行星。

致命的速度

假设现在，我们运气好，已经成功观测到一颗正向地球飞来的小行星，我们该怎么办呢？那还用问，赶紧拦截小行星。小行星的速度很快，每秒五六十千米，甚至有更高的速度。现代技术条件下，要在短时间内组织起对如此高速的小行星进行拦截是非常难的，目前没有资料显示我们已经具备了这样的能力。

洲际导弹在推进加速阶段，当燃料燃烧完的速度通常为4千米/秒，而再入大气层，到撞击地面时的速度一般为7千米/秒。洲际导弹的速度跟小行星撞击时的速度相差这么大，可以想象出防御小行星的难度。对小行星的防御，光建造的费用就可能高得吓人。

实际的情况如此，我们目前还没有奢侈到去建立一个有效的防御小行星撞击地球的计划。就算提前两年预知某颗上百千米直径的小行星会撞击地球，我们依然没有十分好的对策。现在，科学家和一些有影响力的人们正发起号召，呼吁尽早采取措施，预防潜在的危险小行星撞击地球。

从通古斯事件看到更多危险

1908年6月30日发生在西伯利亚上空的神秘大爆炸被称为“通古斯事件”。当时一颗直径40米的小天体在通古斯河上空爆炸，其能量相当于美国投在日本广岛的原子弹的1 000倍，冲击波推倒了2 100多平方千米的树木。科学家在谈到近地天体对地球的威胁时，常常会提及这次事件。

地球的历史上，还有更多规模更大、未被人类记载的撞击事件。实际上，科学界广泛认为小天体对地球的撞击曾经影响到地理和生物的历史。太阳系中有数以千计的可以运行到地球轨道附近的、对地球存在潜在威胁的小天体。自1980年代以来，天文学家们对这些小天体的研究兴趣逐渐提高起来，因为他们意识到太空中很拥挤，撞击随时都有可能发生。

据估计，10米大小的近地小行星可能有1 000万颗，它们可能平均每10年就会撞击地球一次，大部分落在海洋中。如果计算直径是30米的近地小行星，那么它们的总数约有130万，平均每200年撞击一次。计算显示，假如一颗直径400米的小行星撞击到陆地上，就可以造成全球农业减产。而目前据估计，直径在100米到1千米之间的近地小行星大约有2万颗。

天文学家们正努力以广角相机巡天的方式来监测近距离接近地球的小行星，并发现一颗直径250米的小行星有可能在2036年撞上地球。

天马行空的真知灼见

一位清华大学的教授曾说：“在人类被毁灭的十个威胁中，最大的不是核武器、战争，而是小行星撞击地球！”如果小行星真的要来，我们要怎么办？能否做好提前防御，或者有什么好对策？

来听听同学们的观点——

体育课代表

李一茂：以“爆”制暴

宇宙既然要玩点儿狠的，我们就以牙还牙：使用核武器，直接炸了多省心。

点评：的确有科学家建议通过发射无人驾驶的“核弹拦截者”飞船来完成这项计划。给小行星送上一篮子核弹把它给彻底摧毁。核爆导致的剧烈辐射——而不是依靠纯粹的爆炸产生的蛮力——没准就能把这事给办妥了。

生活委员

薛红：温柔一推

我没有好办法，但总之不要武力解决，“核轰小行星”这样的策略完全是反应过度。为什么不能从动力学角度着手将小行星温柔地推开呢？

点评：这位同学一定是倡导世界和平的使者。是的，的确在科学界存在一份“动力拦截者”的计划，即通过迎面撞击小行星使其发生轨道偏移。就像使用一把弹丸枪发射一颗旋转的保龄球，这个想法旨在仅仅轻推一下小行星从而使其偏离既定轨道——而不是狠狠地将其砸得粉身碎骨。有资料显示，只需时速达到1英里（约1.6千米）的撞击，便足以使一颗小行星偏离轨道17万英里（约27.4万千米）之远。前提是这一切必须在撞击发生的前20年被完成。

小组长

梁楠楠：粉刷一新

我老爸是搞太阳能学的，我想让他给这颗小行星“上漆”，或许也能让它偏离轨道，躲开地球。

点评：哇，这位同学一定是对“太阳能轨道力学”有研究吧，确实有“上漆”这个必要的。打个比方，烈日炎炎的白天，你是愿意穿白色短袖还是黑色短袖？白色是聪明的选择，白色能反射走更多的太阳辐射，黑色则反之。类似的，倘若给小行星的一部分刷上白色，那么被粉刷的部分就会感觉到更多的来自太阳辐射的“推力”，从而能不慌不忙地将其轻轻地推离既定轨道，和地球说拜拜啦。

学习委员

柳一：扬帆远离

我也觉得可以利用自然的力量，比如太阳风能的使用。安装个太阳帆，对小行星在一定角度内进行远程控制。

点评：同学们的脑洞好像都打开了，真好！发射装载了一面巨型太阳帆的飞船登陆近地小行星的表面。当太阳帆展开后，将会反射太阳辐射从而使其远离原定目的地。但有专家质疑将太阳帆靠近小行星上是否可行，毕竟这些太空巨石处于剧烈翻滚和旋转的状态。

英语课代表

罗杰：天罗地网

设计一张大网，将这颗要撞我们的小行星用网套住。

点评：这个想法类似于太阳帆，网的材料选择好可以增加小行星吸收和排出的太阳辐射的总量。科学家认为一张重550磅（约249千克）的碳纤维网，足以改变对地球存在潜在威胁的小行星的既定轨道。

班长

赵耀：照妖现形

镜子能吓退吸血鬼和蛇怪，估计，对怪兽般的小行星同样奏效。

点评：班长就是班长，在小行星面前挥舞着一面镜子和之前谈到的使用核武器的选项大同小异。安放在战略性位置的镜子可以集中太阳光线，加热小行星表面的一小部分，使其向外喷发出蒸汽。随着小行星上这种喷射现象的出现，其产生的推力足以改变这颗太空巨石的运行路径。

科幻迷

王蒙：火箭推离

来点痛快的，将一枚大块头儿的、轰鸣作响的火箭绑在小行星上，点火，走你。

点评：嗯，有时候，更直接一点会有好处。一艘飞船在小行星表面登陆，然后挖几个洞将几枚化学燃料驱动的重型火箭埋进去。这足以推开任何企图给我们这颗蓝色星球一个灾难性拥抱的近地物体。

物理课代表

张珊：引力牵引

我初二物理课学过“引力牵引”，来个东西引开这颗恼人的小行星。

点评：宇宙中的所有物体都互相吸引，包括小行星和人造航天器。万有引力也许是宇宙里最微弱的力了，但它同样也是随用陋有的，需要的只是一点点推力而已——所以对着小行星释放这种力的话是行得通的。从理论上来说，我们需要做的仅仅是操控一台笨重的机器人去接近小行星，然后通过万有引力将其轻轻地拉开。不足之处是这种方法的成本和其他的比起来将会是天文数字……呃，那个给小行星上漆的办法要多少钱来着？

劳技课代表

李刘斌：狼吞虎咽

发射一群饥肠辘辘的机器人去把小行星就地给生吞活剥了。

点评：这位孩子并不是在打某个电玩游戏。科学界“组合式小行星偏向任务喷射器节点”计划——简称“疯子”，说的就是这个。该计划的设想是将一些核动力驱动的机器人发射到具有威胁的小行星上，在成功登陆后从小行星的表面开始往里挖掘，也可以说是“咀嚼”。然后机器人会将挖出来的碎砾通过电磁炮高速射进太空。理想状态下，这会给小行星带来一股类似于喷气式火箭造成的推力——唯一不同的是这项工程不需要任何的化学燃料。然而，也能想象到，从突破到实现这项技术需要大量的实验和相当长的时间。