氣候變化、全球疫情、生物恐怖主義、核戰爭、失控的人工智慧——當今世界不乏本土的生存風險令人擔憂。但最令人擔憂的危險之一根本不是來自地球。相反,它來自天文數字般的小行星和彗星,它們在繞太陽執行時會靠近我們的星球。這些天體中的大多數都無害地掠過,即使發生宇宙碰撞,絕大多數天體也太小而不會造成全球危機,但偶爾會有一顆大的天體撞擊地球,造成災難性的影響。為了證明這一點,看看奇克蘇魯布隕石坑就知道了,這個“末日隕石坑”是 6600 萬年前在尤卡坦半島海底被一顆 10 公里寬的小行星撞擊形成的,它導致了地球上一半以上物種(包括恐龍)的大滅絕。這種情況以前發生過,遲早可能會再次發生——除非,我們看到下一個末日撞擊者來臨,並設法以某種方式 阻止其末日般的墜落。
這種威脅可能看起來像是純粹的科幻小說,但在“行星防禦”的總稱下,世界各地的科學家和工程師都以絕對嚴肅的態度對待它。在他最新的著作《如何殺死小行星:行星防禦的真實科學》中,廣受讚譽的科學記者羅賓·喬治·安德魯斯對那些努力保護地球免受太空岩石侵害並幫助人類避免恐龍悲慘命運的人和專案進行了有時可怕、常常幽默且始終博學的描述。
大眾科學與安德魯斯談論了小行星探測和偏轉技術的最新進展、最壞的情況以及對避免災難的樂觀理由。
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[以下是採訪的編輯稿。]
那麼,羅賓,我必須從幾個迫切的問題開始。首先,這本書驚人的封面藝術背後有什麼故事嗎?那些人是真正的科學家嗎?其中一個看起來很像保羅·路德。其次,你為什麼用一顆假設的小行星將西雅圖從地圖上抹去作為本書的開篇?你只是對垃圾搖滾、陰沉的天空和價格過高的咖啡懷恨在心嗎?
哈,是的,藝術背後沒有太多背景故事,而且不,那些不是真人!我問我的出版商我們是否可以將封面做成 20 世紀 80 年代科幻電影的海報的樣子,他們的圖形團隊同意了,並儘可能多地融入了比喻。我認為它效果很好,因為這是一個關於科學家和工程師的故事,他們真的在努力拯救世界——還能有什麼比這更像好萊塢式的英雄主義呢?但與此同時,電影風格的封面也迎合了公眾對小行星和彗星撞擊的荒謬的奇怪看法。大多數人都是根據著名的科幻電影——世界末日、天地大沖撞、不要抬頭等等——瞭解這些事情的。但他們並沒有真正將撞擊視為實際會發生的事情——他們的行為就好像小行星或彗星摧毀一座城市只發生在虛構作品中一樣。我想不出還有哪種自然災害具有這種奇怪的組合,每個人都知道它,但大多數人並不認為它是真實的。
至於西雅圖……,我從未去過那裡,我對它沒有任何意見!我只是想要一個合適的電影般的開場,而一座城市被摧毀很適合這一點,但我不希望選擇像紐約市或倫敦這樣典型的、顯而易見的目標——因為重點是,它可能發生在任何地方,對吧?但我確實希望它是一座美國城市,因為任何全球反應都可能是美國主導的。

您大概選擇美國作為領導者是因為歷史和最近的 NASA 專案,例如雙小行星重定向測試 (DART),該專案在 2022 年將航天器撞向一顆小行星,使其軌道減慢了大約半小時。您為這本書花了很多時間與 DART 團隊成員在一起,甚至在撞擊發生時也在任務控制中心。是什麼吸引您關注這一點?而且遊戲中不僅僅只有美國,對吧?
我當時正在報道這項任務(事實上,是為了大眾科學!),[DART 聯合研究員] 安迪·裡夫金談論它的方式真的引起了我的共鳴。DART 是關於如此用力地擊打一顆小行星,以至於它重新考慮其計劃,這對於從未來具有威脅性的太空岩石中拯救世界來說是很好的練習。而且由於這項任務的全部意義在於航天器要被摧毀,這使得它在故事講述意義上變得非常吸引人。團隊中的每個人都為這東西到達發射臺然後安全到達目的地而汗流浹背,但最終他們都希望他們珍貴的造物被摧毀。當一切都比計劃的還要順利時,它變成了一個真正令人感覺良好的故事。
不僅僅是 DART 使美國處於領先地位——還有像地面 維拉·C·魯賓天文臺這樣的專案,該天文臺應該在其他方面發現許多潛在的危險近地天體 (NEO),一旦它在本十年晚些時候開始觀測,以及 NASA 的 NEO 測量者任務,該任務將在 2027 年發射後,使用紅外成像來發現大多數剩餘的未發現的尺寸為 140 米或更大的 NEO。這些是所謂的“城市殺手”,許多科學家對此感到擔憂——它們足夠小,以至於過去的調查會遺漏它們,但又足夠大,足以對地球造成嚴重破壞。DART 撞擊的小行星迪莫弗斯的大小就相當於城市殺手。
其他人——尤其是歐洲——現在正試圖在這個問題上跟上節奏。歐洲航天局 (ESA) 最近宣佈了一項名為 拉美西斯 的任務,該任務也將與阿波菲斯會合,大約在那次近距離飛掠的兩個月前。ESA 即將發射 赫拉,這是一項後續任務,旨在更仔細地觀察 DART 小行星撞擊的後果。日本也對此表示出興趣,中國也是如此。在 編目目標、繪製它們的軌道、兵棋推演場景 和 開發對策 之間,我想象在 21 世紀中葉之前,我們將擁有一個真正但簡陋的行星防禦系統開始執行。並且假設我們沒有發現任何過於可疑或可怕的東西,人們將能夠鬆一口氣。人人受益。
看來您對我們的前景感到樂觀。那是因為您交談過的科學家也很樂觀嗎?
嗯,他們當然不是宿命論者,這很有道理——否則,他們為什麼要研究這個問題呢?事實是,行星防禦技術是存在的,而且從政治上講,沒有人不想做這件事,即使我們在 行星際雷達監視方面可以做得更好。如果你考慮一下,成本效益比是極端的。做很多這項工作花費很少——尤其是僅僅尋找和編目天體——考慮到預防災難的幾乎不可估量的益處。我沒有核實這一點,但有人曾經告訴我,直到最近,NASA 的年度行星防禦預算大約相當於該機構在食品和 [非太空飛行] 旅行上的支出——這並不多。
投資行星防禦是無需動腦筋的事情,我想這與我遇到的專家(尤其是在 NASA)中唯一讓我惱火的點有關,那就是這類任務通常與行星科學任務競爭資金。NEO 測量者的情況肯定是這樣,這也是該任務被如此延遲的一個重要因素。許多行星防禦人員認為這沒有道理,我傾向於同意他們的觀點。我喜歡所有這些行星科學任務,但如果我們都死了,我們就無法完成任何一項任務,對吧?在我看來很奇怪!
說到大家都死了,有沒有可能合理地抱有宿命論的情況?我們可以談談這裡正在考慮的可能威脅範圍嗎?您在書中寫到了一種叫做 都靈等級 的東西,這是一種對任何給定天體構成的危險進行分類的指標。太空岩石越大,它與地球碰撞的確定性越高,它在 0 到 10 的等級中排名越高。因此,排名較低的東西意味著您可能應該繼續支付抵押貸款,因為生活將繼續下去,而排名 9 或 10 的東西可能值得與您的親人吻別,等待我們所知的世界末日。
嗯,例如,這本書不叫《如何殺死彗星》是有原因的。當然,小行星在地球附近更為常見,因此從統計學上講,我們更有可能受到它們的威脅。但是,雖然彗星撞擊我們的可能性較小,但它們仍然很可怕,因為它們出奇地隱秘。它們是 來自外太陽系的巨大、骯髒且黑暗的雪球。當我們注意到它們接近內太陽系並開始 發光並長出尾巴時,我們才注意到它們,但在此之前,它們基本上對我們是不可見的。有時它們可能在逆行軌道上,與地球繞太陽執行的方向相反,這意味著如果其中一顆撞擊我們,撞擊力將更大。您可以想象,一顆非常不幸的彗星在幾乎沒有任何警告的情況下以非常高的速度到達,我認為在這種情況下,唯一的選擇是巨大的核爆炸,以汽化彗星的一部分並使其偏轉。但是沒有人制造出足夠大的炸彈來完成這項工作——如果您考慮一下,這可能是一件相當好的事情。
但回到小行星:這真的取決於它們有多大以及我們有多少警告時間。幾乎所有威脅地球的小行星都將非常快速地進入,攜帶大量的動能。但這意味著即使質量略有增加,也相當於破壞潛力的巨大增加,因此事情可能會非常迅速地升級。直徑幾米的東西在它在大氣層中分解和燃燒時可能會發出相當大的轟鳴聲,但您會沒事的。直徑 10 米的東西可能會產生震耳欲聾的爆炸聲,但它可能不會損壞很多建築物或類似的東西。20 米,您會看到衝擊波,它會震碎大片區域的玻璃窗;40 米,您會看到木製建築物被擊倒,森林被氣爆夷為平地。60 米的太空岩石可能不會撞擊地面,但它會摧毀那片森林,並可能使附近的汽車翻滾,人們被炸裂的耳膜炸飛。從那裡開始,一些細節變得粗略。但似乎確實存在一個臨界尺寸,即 140 米左右的“城市殺手”,實際的地面撞擊會發生,小行星基本上摧毀它接觸到的一切,並挖掘出一個大隕石坑。但這仍然是相當區域性的破壞。當您達到 400 米、500 米時,它不再是城市殺手;它是一個國家粉碎者,會摧毀一個大的地理區域。一旦您達到一公里及以上,那就是對我們的文明來說非常糟糕的訊息的規模——即使您在世界的另一端,您也會感受到它的影響。
小行星越大,如果您要嘗試以某種方式使其偏轉,將其推離軌道,您需要的準備時間就越長。理想情況下,您需要數十年的時間來準備,這就是早期預警如此重要的原因。對於影響範圍更小、影響更區域性的小行星,並且假設在可能不到六個月的最小警告時間的情況下,如果沒有像發射 “萬福瑪利亞”核彈齊射(這有其自身的風險!)這樣的極端情況,我們可能最好只是疏散預計的撞擊區域並承受撞擊。許多小行星不是完整的岩石;它們更像是碎石堆。如果您以錯誤的方式擊中它們,尤其是使用核武器,那麼它們不會被偏轉,而是會分裂,地球會受到一堆放射性霰彈而不是一顆子彈的襲擊。
那麼,在您看來,最壞的情況會是什麼——也許是一顆逆行彗星從太陽的強光中直奔我們而來,只給我們幾天的時間做出反應?
你知道,老實說,如果我們只有幾天的時間做出反應,我認為那不會是最壞的情況。想象一下,如果我們有 20 年的預警時間,但天體太大了,我們無能為力。想想這種恐懼以及世界在社會層面將如何應對它。每個人肯定都會變成虛無主義者。也許那是最壞的情況。
但讓我們不要以如此悲觀的調子結束。由於之前進行的調查和任務已經完成了大量工作,我們已經瞭解了最大的、最令人擔憂的小行星——而且它們都不是真正令人擔憂的;它們不會很快撞擊我們。並且由於諸如 NEO 測量者和魯賓天文臺等新專案,在一二十年內,我們將發現未來一百年內可能威脅地球的 90% 以上的小行星。到那時,我們將非常有信心 [關於] 我們是否必須出去嘗試殺死一些小行星,或者我們是否可以放鬆。這不會完全排除每一種可能的撞擊威脅,但它會非常接近,並且它會讓我們更好地瞭解真正發生了什麼。很難不對此感到樂觀。
