去年，美國宇航局的DART航天器成功撞上了Dimorphos的一側(cè)，成為頭條新聞，Dimorphos是一顆名為Didymos的較大小行星的小型軌道伴星。計(jì)劃中的可衡量影響改變了Dimorphos的軌道，預(yù)示著人類抵御宇宙威脅的能力翻開了新的篇章。

我們對(duì)這些威脅是什么以及它們可能來自何處知之甚少。

近地小行星有多少顆？

委婉地說，流氓小行星對(duì)我們?cè)诘厍蛏系纳鏄?gòu)成了重大威脅。最大的小行星——直徑超過1公里的小行星——能夠在地球上引發(fā)滅絕級(jí)事件。然而，大型小行星相對(duì)罕見，每50萬年左右才會(huì)撞擊地球一次。

更令人擔(dān)憂的是直徑小于1 公里的更小、數(shù)量更多的小行星。雖然這些不會(huì)摧毀一個(gè)地球上的人類文明，但它們?nèi)匀豢梢源輾б粌蓚€(gè)主要城市，或者引發(fā)全球范圍的海嘯。

2005年，美國國會(huì)決定NASA應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)小行星的探測。國會(huì)要求NASA識(shí)別、跟蹤和記錄90%的直徑大于140米的近地天體。如果這樣的小行星撞擊地球，將會(huì)發(fā)生真正災(zāi)難性的事情。

該任務(wù)也有最后期限：NASA被指示在2020年之前完成近地天體探測工作。

然而，有一個(gè)問題。盡管有明確的指示，但國會(huì)并未授權(quán)為NASA提供任何額外資金來完成它。

美國宇航局推動(dòng)行星防御

隨著2020年最后期限的臨近，NASA的聰明人開始發(fā)揮創(chuàng)造力。他們不再僅僅依靠緩慢且難以獲得資金的地面調(diào)查，而是優(yōu)先考慮新的太空飛行任務(wù)，幫助他們向國會(huì)推銷行星防御的概念。

這個(gè)方法是行之有效的。國會(huì)甚至在NASA正式提議之前一年就批準(zhǔn)了DART的資金。

與DART一起出現(xiàn)的還有已停用的WISE航天器的重新利用，該航天器已在軌道上休眠了數(shù)年?，F(xiàn)在稱為NEOWISE（近地天體廣域紅外勘測探索者），重新命名的儀器現(xiàn)在是NASA尋找地球潛在威脅的首選設(shè)施。

圖片：該動(dòng)畫展示了過去20年已知近地天體 (NEO) 位置的變化。該地圖包括截至 2018年1月發(fā)現(xiàn)的所有已知小行星。

根據(jù)最新統(tǒng)計(jì)，NEOWISE和其他地面望遠(yuǎn)鏡已識(shí)別出859個(gè)直徑大于1 公里的近地天體，10398個(gè)直徑大于140米的近地天體，以及31247個(gè)近地天體所有尺寸。

總的來說，這大約占所有估計(jì)的近地天體的35%。雖然很有價(jià)值，但這個(gè)數(shù)字仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國會(huì)要求識(shí)別90%近地天體的要求。

還有更多危險(xiǎn)的小行星有待發(fā)現(xiàn)

作為回應(yīng)，NASA正在積極推進(jìn)新的計(jì)劃和合作伙伴關(guān)系。

例如，即將到來的維拉魯賓天文臺(tái)的傳統(tǒng)時(shí)空調(diào)查 (LSST)應(yīng)該能夠定位90%的直徑大于300米的近地天體。

與此同時(shí)，NEOWISE 的繼任者，目前稱為NEO Surveyor，在通常的競爭性提案渠道之外匆匆通過了資金審批流程。NEO Surveyor 現(xiàn)在計(jì)劃于2028年發(fā)射，其任務(wù)是完成國會(huì)授權(quán)的NEO普查。

圖片：畫家畫出的維拉魯賓天文臺(tái)的樣子。

但是，盡管這些儀器將識(shí)別和跟蹤具有潛在危險(xiǎn)的小行星，但它們?cè)谝粋€(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域仍存在不足：表征。

將明亮像素的污點(diǎn)識(shí)別為小行星并跟蹤其運(yùn)動(dòng)數(shù)周以估計(jì)其軌道是一回事，這是未來天文臺(tái)可以輕松完成的事情。然而，仔細(xì)研究小行星以確定其形狀、表面特征和成分是完全不同的事情。

了解這些特征對(duì)于準(zhǔn)確評(píng)估小行星的危險(xiǎn)至關(guān)重要。根據(jù)對(duì)小行星的初步觀察，這種危險(xiǎn)不僅僅來自軌道的潛在交叉點(diǎn)。由于來自太陽的不均勻加熱，小行星的詳細(xì)形狀和亮度可以從根本上改變其最初預(yù)測的軌道。

換句話說，如果沒有NEO特征，我們真的無法全面了解小行星可能對(duì)地球構(gòu)成何種威脅。

小行星的特征可以教給我們什么

如果一顆小行星確實(shí)對(duì)我們的星球構(gòu)成威脅，我們首先想知道的是這顆小行星的成分。

許多小行星都是“碎石堆”，小塊巖石僅靠自身重力松散地聚集在一起。這些碎石堆小行星特別難以摧毀，因?yàn)楫?dāng)有東西撞擊它們時(shí)，它們就像巨大的太空墊飄忽不定。其他小行星富含金屬，而且密度驚人。

從小行星撞擊中拯救地球的類似DART任務(wù)將有很大差異，具體取決于物體是碎石堆還是致密、富含金屬的物體。小行星的成分對(duì)于小行星撞擊地球時(shí)會(huì)發(fā)生什么也起著重要作用——它可能會(huì)在我們的大氣層中分裂，或者它可能會(huì)把自己埋在地殼深處。

許多天文學(xué)家提出了幫助更好地處理NEO成分的建議。一個(gè)這樣的提議是在低地球軌道的一個(gè)星座中飛行的一系列小型衛(wèi)星，每顆衛(wèi)星都配備了可見光和紅外傳感器，以持續(xù)監(jiān)測新發(fā)現(xiàn)的近地天體并開發(fā)其表面成分和結(jié)構(gòu)的模型。

然而，即將到來的NEO天文臺(tái)上線并完成這些調(diào)查還需要幾年時(shí)間。所以，目前的地球還沒有完全擺脫小行星危害的可能性。不知道你對(duì)此有何看法，歡迎發(fā)表在評(píng)論中。