避免撞擊

在前個月一顆直徑100米的近地小行星掠過地球之後,一位前宇航員討論瞭如何應對來自巨型太空岩石對地球的威脅

2002年6月15日,一顆足球場大小的小行星,被稱為2002MN,在距離地球12萬公里的範圍內掠過。這個岩石天體以每小時36,800公里的速度飛行——如果撞擊地球,它將造成相當於核武器的破壞。這是有記錄以來同等大小物體最接近地球的一次。而天文學家在三天後才探測到它。

“為時過晚,”前宇航員 Rusty Schweickart 會這樣說。Schweickart 正在與一個非正式的科學家小組合作,試圖阻止一顆巨型小行星——甚至比 2002MN 更大的小行星——撞擊地球,他說這可能會摧毀大片土地,對氣候產生災難性的長期影響。Schweickart 說,未來威脅要撞擊地球的小行星必須透過先進的太空技術將其推出軌道。他最近在法國迪沃訥舉行的美國和歐洲私人年度時事會議 Forum 21 上描述了他的擔憂。

作為 1969 年阿波羅 9 號太空飛行的登月艙駕駛員,Schweickart 一直致力於使人類太空探索的幾個方面更加安全。(更多資訊,請參閱他的個人簡介。)但這位前宇航員現在更關注對地球的危險。他說,他擔心“近地小行星的存在對生命構成的可能性不大但真實存在的威脅,這些小行星今天正以數百的數量被發現。”


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從流星到撞擊西伯利亞

小行星在可能與地球軌道相交的路徑上繞太陽執行。縱觀歷史,巨大的小行星不時撞擊地球。“現實是我們每天被撞擊 10 萬次;但它們太小了,你稱它們為流星,”Schweickart 說。地球大氣層保護我們免受小於 50 米的天體傷害。“但是當它們達到 50 米大小時,它們開始穿過大氣層,而不是在大氣層中燃燒殆盡。通古斯事件並沒有到達地面,但它在非常接近地面的地方爆炸,夷平了西伯利亞的一大片地區。”1908 年著名的通古斯爆炸夷平了 2,000 平方公里的森林。它涉及一顆直徑約 100 米的小行星。據估計,這種大小的天體撞擊平均每世紀發生一次。Schweickart 說,雖然頻率低得多,但直徑為 10 至 15 公里的小行星可能會造成 6500 萬年前導致恐龍滅絕的那種破壞。據 JPL 近地小行星跟蹤小組稱,這種大小的撞擊可能每 1,000,000 世紀發生一次。

為了更多地瞭解此類危害,美國國會在 1994 年指示 NASA 探測和跟蹤大於 1 公里大小的近地天體,它們的撞擊將造成全球性災難。地球化學表明,這種碰撞在地球生命的創造和毀滅中發揮了重要作用——並且這個過程尚未結束。(有關小行星在生命發展中的作用的更多資訊,請參閱 Luann Becker 的“反覆打擊”;《大眾科學》,2002 年 3 月,可在大眾科學檔案館購買。)

1998 年,NASA 正式啟動了太空衛士調查——目標是找到 90% 的直徑大於 1 公里的近地天體。同年,NASA 還在加利福尼亞州帕薩迪納的噴氣推進實驗室設立了一個近地天體專案辦公室;義大利比薩也設有類似的機構。今天,有幾個團隊在跟蹤近地天體。除了 2002MN 之外,太空衛士還發現了另一顆小行星 2002 EM7,它在 2002 年 3 月在 463,000 公里範圍內掠過地球;這顆小行星也是在飛越地球后才被發現的。

此外,在 2002 年 4 月,NASA 宣佈其 Sentry 自動撞擊監測系統已識別出一次潛在的近距離遭遇。小行星 1950DA 寬三分之二英里,預計將在 2880 年接近地球。如果它撞擊地球,它將摧毀方圓數百英里範圍內的所有物體。遠離震中地區的人們將遭受類似於核冬天的環境影響,因為塵埃和碎片會遮擋陽光數月甚至數年。NASA 表示,小行星撞擊地球的機率為 300 比 1,並且有充足的時間——八個世紀——來弄清楚在那之前該怎麼辦。

數千個威脅

但 Schweickart 仍然擔心:“不要放鬆;還有更多像這樣的威脅。”他說,必須假設存在數千顆大型小行星。天文學家估計,至少有 1,000 顆直徑為 1 公里或更大的近地天體,可能有 100 萬顆大於 50 米的天體。“據估計,每個月都有一顆[100 米]大小的小行星不僅在地球和月球之間穿過,而且已經在地球和月球之間穿過了數十億年。不同之處在於,現在我們可以看到它們,因為我們正在尋找。”

Schweickart 補充說:“這就像拉斯維加斯:機率就是機率。我們遲早會被擊中,我們應該提前知道。我們可能會有數十年的預警時間。”也許有足夠的時間來應對這種威脅。

為了實現這一目標,他說,探測方面的工作需要繼續超出國會授權的識別 90% 以上直徑超過 1 公里的近地天體的範圍。“一旦我們對這些天體進行編目,還有更多更小尺寸的天體仍然對地球生命非常危險,”他解釋說。“我們需要從我們現在擁有的計劃轉變為一個可以探測到直徑小至 300 米的天體的計劃。即使它們不會導致物種滅絕,它們也可能造成嚴重的全球性干擾——摧毀區域,更不用說城市了。而且由於[較小尺寸的小行星]更多,我們更有可能找到一顆會撞擊我們的。”

阻止撞擊

接下來的任務將是阻止撞擊。Schweickart 說,目前,唯一已知的用於此目的的技術是“錯誤的東西——一種核武器,你把它發射到那裡炸燬它。”他說,結果是:“你把步槍子彈變成霰彈槍彈丸。”

相反,“我感興趣的是超越探測,利用現在已經存在或不久將可用的技術,以受控方式主動改變這些潛在威脅小行星的軌道,使其不再威脅地球上的生命,”他說。“你必須用‘拖船’去迎接它,這是一種太空飛行器,可以讓我們在一段時間內推動它。你透過非常小的速度來改變軌道,這會導致它錯過地球,而不是撞擊地球。”

這個過程將基於火箭技術的發展,但 Schweickart 拒絕更具體地說明,他解釋說,“我們正在談論的是已經存在但尚未用於此目的的東西。”

他正在一個小型私人國際小組中討論這個問題,該小組包括天文學家、生物學家、工程師和其他人士。他說,當小組準備公佈其工作成果時,他將在六個月到一年的時間內透露更多關於該小組的資訊。該小組的一些成員於 2001 年 10 月在 NASA 約翰遜航天中心參加了一個由 Piet Hut 和 Ed Lu 組織的研討會。它被稱為 B612 專案,以安託萬·德·聖埃克蘇佩裡的小說《小王子》中小王子家園的小行星的名字命名。研討會期間討論的想法之一是使用等離子體驅動系統,例如核電推進,用於在問題小行星附近進行受控飛行。

與此同時,Schweickart 說,對這個問題的理解還沒有達到政府可以解決它的程度——也就是說,獲得國會預算專案並花錢。“部分問題——就公眾而言——是這將成為一個笑柄,”他說,關於“有人談論花費數十億美元將下一顆小行星推開”。目前,他說,應該悄悄地研究和分析這個問題。“這是你想讓人們關注的事情之一,同時又不會引起恐慌。如果我們繼續進行探測計劃,我們應該[提前知道一顆問題小行星],這將為我們提供機會,利用發展中的技術來轉移它。”


露西·科米薩是一位紐約記者,撰寫國際問題文章。


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