根據(jù)目前的數(shù)據(jù)，未來(lái)100年沒(méi)有能對(duì)地球構(gòu)成重大撞擊的小行星，但凡事總要小心，誰(shuí)也難保沒(méi)有漏網(wǎng)之魚(yú)。

作者 | 林文杰 航天科普作家

6500萬(wàn)年前，一顆直徑約10公里的小行星撞擊尤坦卡半島，導(dǎo)致統(tǒng)治地球1.6億年的恐龍滅絕。這次撞擊形成了直徑數(shù)百公里的撞擊坑，直到今天其輪廓還可以被遙感衛(wèi)星捕捉到。

該事件在地質(zhì)學(xué)上被稱為白堊紀(jì)-第三紀(jì)（K-PG）滅絕事件，當(dāng)時(shí)除了恐龍覆滅，全球有約四分之三的物種消失。

前霸主們的不幸遭遇，讓我們談到小行星撞擊時(shí)亦心有余悸。一些陰謀論者甚至將2012末日假說(shuō)與小行星相聯(lián)系，稱尼布魯行星會(huì)在2012年撞擊地球，引發(fā)全球恐慌?！?dāng)然什么都沒(méi)有發(fā)生。

但我們確實(shí)有必要對(duì)小行星進(jìn)行一次梳理。因?yàn)樗鼈儾粌H是威脅人類安全的風(fēng)險(xiǎn)因素，也是我們進(jìn)入深空、躋身多行星物種的基礎(chǔ)。

火星外有個(gè)小行星“大本營(yíng)”

所有過(guò)往皆有來(lái)處，天外來(lái)客也一樣。太陽(yáng)系中不僅有八大行星，還有數(shù)不清的小行星，其中90%都在火星和木星之間的主小行星帶上，距離太陽(yáng)約3~5億千米，總數(shù)估計(jì)超過(guò)50萬(wàn)個(gè)。

這些小星星，都是大行星形成后留下的邊角料。當(dāng)一顆小行星受到其他天體的引力干擾或碰撞，就有可能脫離大本營(yíng)飛掠地球，甚至發(fā)生撞擊事件。

在過(guò)去的45億年中，地球遭遇的小行星撞擊和掠過(guò)事件數(shù)不勝數(shù)。一般認(rèn)為，1公里直徑的小行星撞擊地球概率是數(shù)十萬(wàn)年一次，10公里級(jí)小行星在數(shù)千萬(wàn)至上億年不等。

不溯長(zhǎng)遠(yuǎn)只說(shuō)近況。在過(guò)去的100多年里，有三次比較嚴(yán)重的小行星襲擊事件：一次是1908年的通古斯爆炸，小行星進(jìn)大氣層時(shí)直徑在50至190米；一次是2013年的車?yán)镅刨e斯克事件，一顆直徑20米左右的小行星落在俄羅斯；第三次是2018年底，一顆直徑約10米的小行星在白令海上空爆炸。

而掠地小行星就多到無(wú)法枚舉了：不算小個(gè)頭，幾乎每個(gè)月都有百米級(jí)小行星掠過(guò)地球，簡(jiǎn)直家常便飯。最近一次是2019年9月，兩顆直徑分別260米和650米小行星相繼從500多萬(wàn)公里外的軌道上掠過(guò)。

好在這些小行星掠過(guò)時(shí)，近地距離普遍都在數(shù)十萬(wàn)公里以上，幾乎不會(huì)對(duì)地面造成影響。

小行星動(dòng)向引關(guān)注，南北半球齊追蹤

如果你經(jīng)常關(guān)注新聞，可能會(huì)產(chǎn)生一種錯(cuò)覺(jué)——近地小行星怎么越來(lái)越多了？其實(shí)，這只是觀測(cè)技術(shù)進(jìn)步了。

上個(gè)世紀(jì)，我們對(duì)小行星的認(rèn)識(shí)沒(méi)有現(xiàn)在深刻，觀測(cè)力度也不夠。直到世紀(jì)末，小行星的行蹤才受到關(guān)注。

1998年，美國(guó)國(guó)會(huì)令NASA（美國(guó)航空航天局）啟動(dòng)近地天體觀測(cè)計(jì)劃，要求確認(rèn)90%以上直徑大于1公里的近地天體，也就是卡特琳娜巡天計(jì)劃。該計(jì)劃啟用3臺(tái)望遠(yuǎn)鏡，分別位于亞利桑那州萊蒙山和澳大利亞的賽丁泉天文臺(tái)，就算南北半球各有部署了。

2008年，為了加強(qiáng)觀測(cè)力度，NASA又耗資數(shù)億美元資助泛星計(jì)劃（全景巡天望遠(yuǎn)鏡和快速響應(yīng)系統(tǒng)），將?Pan-STARRS?望遠(yuǎn)鏡部署在夏威夷，可覆蓋北半球的天空。

2009年，NASA繼續(xù)發(fā)射了WISE廣域紅外巡天探測(cè)衛(wèi)星，在500多公里高度的太陽(yáng)同步軌道，通過(guò)紅外波段探測(cè)昏暗的小行星。

但最先進(jìn)的觀測(cè)系統(tǒng)當(dāng)屬正在建設(shè)的小行星撞擊持續(xù)報(bào)警系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱ATLAS），預(yù)計(jì)在2020年后完工。該系統(tǒng)將八臺(tái)望遠(yuǎn)鏡部署到夏威夷和南非，全天候監(jiān)視夜空，如果發(fā)現(xiàn)撞擊威脅，可提前數(shù)周預(yù)警。

相比08年的泛星系統(tǒng)，ATLAS用途更垂直，它是專門用來(lái)搜索小行星，并且有南半球站，有效彌補(bǔ)了南天觀測(cè)力度的不足。

當(dāng)然，還有位于智利的大型綜合巡天（LSST）望遠(yuǎn)鏡，擁有8.4米直徑主鏡，3.2千兆像素CCD相機(jī)，是世界上目前最強(qiáng)大的數(shù)碼相機(jī)，可捕捉整個(gè)南半球的天空。該望遠(yuǎn)鏡不僅探測(cè)小行星，還會(huì)觀測(cè)超新星、類星體、伽瑪暴等。

這些觀測(cè)技術(shù)的進(jìn)步，讓我們對(duì)小行星掠地的預(yù)警快了許多，對(duì)近地小行星的摸排也有了一定規(guī)模。目前為止，根據(jù)NASA等機(jī)構(gòu)所掌握的數(shù)據(jù)，未來(lái)100年沒(méi)有能對(duì)地球構(gòu)成重大撞擊的小行星。

但需要指出的是，我們的技術(shù)并不完美，對(duì)于一些極為昏暗、軌道怪異的小行星，仍然不能掉以輕心，因?yàn)椴恢螘r(shí)就可能出現(xiàn)漏網(wǎng)之魚(yú)。

比如，2019年7月掠過(guò)地球的2019 OK小行星，直徑57~130米，從被發(fā)現(xiàn)到抵達(dá)近地點(diǎn)，中間只相隔了3個(gè)小時(shí)，并且距地僅7.3萬(wàn)公里，實(shí)在讓人捏把汗。

?個(gè)子小但威力大，有的造訪靜悄悄

從1908年的通古斯事件到今天，小行星似乎沒(méi)有對(duì)人類構(gòu)成太大影響，只有那次爆炸被人反復(fù)提及，其后的兩次小行星襲擊仿佛成了過(guò)眼云煙。

但可以肯定，無(wú)論是早前的通古斯，還是其后的車?yán)镅刨e斯克和白令海事件，現(xiàn)場(chǎng)都發(fā)生了恐怖的爆炸。小行星在進(jìn)入地球大氣層后，沒(méi)有燒完的主體會(huì)在內(nèi)外壓力共同作用下解體，形成空爆，威力極大。

據(jù)計(jì)算，即便是一塊10米到20米的主體，其爆炸當(dāng)量也相當(dāng)于數(shù)十萬(wàn)噸TNT，或者說(shuō)，十多顆廣島原子彈。如果爆炸剛好處于城市上空，后果及其危險(xiǎn)。

在2013年雅賓斯克事件中，據(jù)目擊者報(bào)告，當(dāng)時(shí)一道亮光劃過(guò)天空，留下一長(zhǎng)道白色尾跡，接下來(lái)是一聲巨響?！斑@種光似乎只能在世界末日出現(xiàn)”。他們聽(tīng)到雷鳴般的爆炸聲，爆炸引發(fā)的沖擊波瞬間到達(dá)地面，許多建筑物的玻璃被震碎，連窗框也被震了下來(lái)，一些房屋被震壞，手機(jī)信號(hào)變得時(shí)斷時(shí)續(xù)。

那次爆炸共造成1200多人受傷，3000多所房屋受損。而它還只是一塊直徑不到20米的小行星。

1908年通古斯事件中的小行星直徑達(dá)百米級(jí)，空爆能量相當(dāng)于1000萬(wàn)噸級(jí)TNT當(dāng)量——是廣島原子彈的上千倍。當(dāng)時(shí)“整個(gè)大地都在顫抖”，方圓2000多平方公里的西伯利亞森林幾乎被夷為平地。如果這些能量在城市上空釋放，后果簡(jiǎn)直不堪設(shè)想。

之后2018年12月的白令海上空小行星空爆事件，令人心悸的則不是破壞力，而是當(dāng)時(shí)根本無(wú)人發(fā)現(xiàn)。該小行星直徑10米，雖然爆在無(wú)人區(qū)，沒(méi)有造成什么損失，但直到2019年3月才被NASA披露。NASA和日本的衛(wèi)星都觀測(cè)到空爆痕跡，當(dāng)時(shí)竟渾然不知。

從2013車?yán)镅刨e斯克事件到2018白令海事件，短短五年內(nèi)就出現(xiàn)2次小行星在大氣層空爆，這說(shuō)明，天體進(jìn)入大氣層是很隨機(jī)的，我們或許根本無(wú)法全面跟蹤小行星。

雖然今天我們對(duì)小行星的觀測(cè)已經(jīng)比上個(gè)世紀(jì)有很大提升，但還不能覆蓋到全球的所有角落。像車?yán)镅刨e斯克那樣的事件如果再次發(fā)生，沒(méi)有提前預(yù)警，要讓我們?nèi)?/span>面對(duì)一顆15至20米直徑小行星的直接撞擊，恐怕完全無(wú)能為力。?

提前做功：攔截是唯一出路

面對(duì)這些潛在的危險(xiǎn)，NASA等機(jī)構(gòu)也做出了反應(yīng)。目前世界上有兩個(gè)行星防御機(jī)構(gòu)，一個(gè)是NASA行星科學(xué)部下屬的行星防御協(xié)調(diào)辦公室，可調(diào)動(dòng)NASA的資源對(duì)小行星進(jìn)行觀測(cè)、分析，并且向美國(guó)政府提出建議和措施。另一個(gè)機(jī)構(gòu)是歐洲空間局提出的太空態(tài)勢(shì)感知計(jì)劃，但技術(shù)力量不及NASA。

此外美國(guó)民間還有一個(gè)叫做B612基金會(huì)的機(jī)構(gòu)，由一些退役、退休的科學(xué)家、宇航員組成，通過(guò)民間私人資金對(duì)小行星進(jìn)行觀測(cè)，并且提出一些意見(jiàn)。

根據(jù)這些機(jī)構(gòu)的研究，想要應(yīng)對(duì)小行星撞擊威脅，提前攔截是當(dāng)前唯一的出路。

NASA已計(jì)劃在2021年啟動(dòng)雙小行星重定向（偏轉(zhuǎn)）測(cè)試任務(wù)，簡(jiǎn)稱DART任務(wù)，首次實(shí)際演示行星防御技術(shù)。目標(biāo)小行星暫定為Didymos雙小行星系統(tǒng)。

該系統(tǒng)中有兩顆小行星相互圍繞旋轉(zhuǎn)，較大的一顆直徑為780米，較小的一顆為160米。他們計(jì)劃在2021年發(fā)射一個(gè)撞擊器，對(duì)其中塊頭較小的DidymosB小行星進(jìn)行撞擊。目前設(shè)定撞擊速度為6.6公里每秒，撞擊后將通過(guò)多個(gè)平臺(tái)觀測(cè)其軌道改變的情況。

據(jù)評(píng)估，偏轉(zhuǎn)小行星方案是目前最可行、花費(fèi)時(shí)間和技術(shù)最少的方案。其思路在于，通過(guò)撞擊改變小行星的軌道，讓其差之毫厘謬以千里，迫使小行星離開(kāi)撞地軌道。

根據(jù)這個(gè)思路也很容易看出，該方案需要提前實(shí)施，甚至提前很多年。如果是像車?yán)镅刨e斯克襲擊那樣的事件，偏轉(zhuǎn)小行星方案的可操作空間很小，預(yù)警時(shí)間太短，根本無(wú)法改變小行星軌道。

除了偏轉(zhuǎn)小行星方案外，還有就是直接摧毀了。將塊頭較大的小行星直接炸掉，形成多個(gè)小直徑天體，然后再利用碰撞技術(shù)將其推離撞擊軌道。

此外還有引力拖拽、離子束轟擊，甚至噴漆（讓其兩面受熱不均而偏轉(zhuǎn)軌道）等方法，都讓人感到科學(xué)家的巧思。

長(zhǎng)遠(yuǎn)看來(lái)，不論留守地球，還是殖民火星，或是去往其他天體，攔截小行星都是一門“必修課”。我們無(wú)法阻止小行星撞擊地球，那么面對(duì)危險(xiǎn)就需要有足夠的技術(shù)來(lái)應(yīng)對(duì)。殖民火星也不代表就能夠逃避該風(fēng)險(xiǎn)，只能說(shuō)我們?cè)谥趁窕鹦堑倪^(guò)程中，也能順便掌握應(yīng)對(duì)小行星的技術(shù)。

總而言之，從概率上講，小行星撞擊地球幾乎是不可避免的事。雖然在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，依靠現(xiàn)在的技術(shù)，我們不必?fù)?dān)心10公里級(jí)小行星的撞擊，但對(duì)于數(shù)十米直徑的小行星撞擊，還是要小心。這些小行星雖然不會(huì)造成核冬天，或全球生態(tài)災(zāi)難，但摧毀一個(gè)小城市、造成數(shù)千人受傷還是很有可能的。

希望各國(guó)天文臺(tái)密切關(guān)注小行星的行蹤。希望下一個(gè)百年，一切安全。

（責(zé)編 高佩雯）

文章由“科學(xué)辟謠平臺(tái)”（ID：Science_Facts）公眾號(hào)發(fā)布，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處