尹懷勤
上期《智慧人類與地球的命運》一文中,說到2010年9月8日和9日,兩顆新發(fā)現(xiàn)的小行星先后與地球擦肩而過。人無遠慮,必有近憂。雖然來自太空的實際威脅仍較遙遠,但人類必須從現(xiàn)在開始正視和重視我們自己的地球……
阻止天敵入侵的幾種方案
為了防止“天敵”入侵,切實打好地球保衛(wèi)戰(zhàn),最行之有效的途徑就是運用航天技術(shù)予以迎頭痛擊或?qū)⑵渲品?。雖然來自太空的實際威脅還較遙遠,但人類必須從現(xiàn)在開始把已經(jīng)認識到的可行措施不斷加以完善并逐步落實?!叭藷o遠慮,必有近憂”、“凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢”,這些至理名言,用在防止無情天體“親吻”地球的重大問題上是最好不過了。
關(guān)于實戰(zhàn)的可行措施,目前科學(xué)家們已提出了三種方案。
第一種方案,就是用航天技術(shù)運載核武器將天外不速之客擊得粉身碎骨。這一創(chuàng)意最早是由美國氫彈之父泰勒博士提出來的,并逐漸為科學(xué)家所普遍認可。其具體做法就是提前發(fā)射導(dǎo)彈或宇宙飛船,將核裝置運載到正沖向地球的小天體上引爆,將其炸碎,拒敵于安全距離之外,確保地球無虞。當(dāng)然,如果一次未達目的,可進行多次攔擊,務(wù)必克之。在小天體被擊碎之后,即使有的碎塊仍沿原先軌道運行而接近地球,由于其體積和質(zhì)量都比較小,人類也就不必擔(dān)憂了。同時,這也為人類研制和儲存的大量核武器找到了一個正確的使用途徑。
第二種方案,就是用核武器迎擊來襲天體以改變其運行軌道。這是英國三人專家小組在一份研究報告中提出的創(chuàng)新舉措。他們計劃設(shè)計一種武器,使一系列核彈頭在奔向地球的小天體的一側(cè)爆炸,利用爆炸釋放的能量和產(chǎn)生的強中子輻射,打掉小天體表面的一部分,使其重心偏移,從而改變運行軌道,最終躲開地球運行。英國核武器研究機構(gòu)的科學(xué)家正與其歐洲同行探討如何實施這一技術(shù)良策。目前人類掌握的核武器,已擁有這一能量。科學(xué)家們普遍認為,此種辦法比第一種方案更切實可行。
第三種方案,就是在即將威脅地球的小行星上安裝動力裝置改變其運行軌道。這是科學(xué)家們近幾年來才提出的一項重要措施。具體實施途徑可歸納為兩種:一種是在小行星的適當(dāng)位置安放并固定核火箭發(fā)動機系統(tǒng),然后點火讓其工作一定的時間,用它產(chǎn)生的反作用力,推動小行星脫離原來的運行軌道,從而避免撞向地球;另一種是在小行星上選擇合適位置安裝太陽帆并將其展開,使帆面盡量垂直于太陽光,以便能夠最大限度地接受太陽光子反射所產(chǎn)生的壓力。在這種壓力的較長時間的作用下,小行星也會逐漸改變運行方向,在新的軌道上飛行,最終將與地球擦肩而過,避免兩者接觸。從目前人類掌握的技術(shù)水平來說,采用核火箭發(fā)動機的做法相對把握性更大一些。由于彗星的彗核結(jié)構(gòu)不如小行星那樣結(jié)實,因此這種方案不太適用于彗星。
可能性和新的設(shè)想
目前世界上很多國家在從事對近地小行星的觀測活動,并不斷取得實質(zhì)性的進展。2009年3月,日本宇宙研究開發(fā)機構(gòu)已開發(fā)出一種新的小行星軌道探測系統(tǒng),用來推算可能沖向地球的小行星的軌道、撞擊時間、相遇概率等數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)曾以2008年10月墜落蘇丹的小行星為對象進行測算試驗,測試結(jié)果與小行星進入地球大氣層的時間誤差僅為0.5秒,墜落地點誤差為13千米。這說明現(xiàn)代科技對威脅地球安全的小天體的監(jiān)測與跟蹤已達到了相當(dāng)高的精度,基本上可以滿足臨戰(zhàn)偵察的需要。
2010年7月29日,有數(shù)名科學(xué)家指出,一顆編號為1999RQ36的小行星將于2182年9月24日撞擊地球。這顆直徑為560米的小行星撞擊地球的概率盡管僅為千分之一,但已引起科學(xué)家們的關(guān)注。美國行星學(xué)家克拉克·查普曼說,這個尺寸意味著一旦它撞上地球,就相當(dāng)于數(shù)百枚核彈同時爆炸,即便不會毀滅地球上的所有文明,也將造成大規(guī)模的破壞及物種滅絕。美國宇航局為此已提出了應(yīng)對計劃,并將于2011年夏天最終敲定。如果該計劃獲準(zhǔn),美國將于2016年發(fā)射探測器,用3年左右的時間飛抵1999RQ36小行星對其表面進行測繪,并登陸采集樣本后返回地球,以深化人類對它的形狀和構(gòu)造的認識。有專家稱,任何試圖將1999RQ36轉(zhuǎn)向以拯救地球的措施,必須提早100年開始行動才有成功的機會。這就是說,為迎戰(zhàn)1999RQ36小行星所研究制定和采取的一系列舉措最遲也得于2082年付諸實施。
至于用攜帶核彈頭的導(dǎo)彈武器或載有核裝置的宇宙飛船奔襲近地小行星或彗星的任務(wù),以人類目前已達到的航天技術(shù)水平完全能勝任。這可以用深空探測的成功實例來說明。如2005年7月4日,美國“深度撞擊”號航天器釋放的撞擊者探測器,在距離地球1.32億千米處以每秒10.2千米的速度猛烈撞擊“坦普爾一號”彗星的彗核,其擊中地點僅比預(yù)計的位置相差1米,可見其準(zhǔn)確度之高。如果讓它轟擊小行星,肯定也會獲得同樣的效果。當(dāng)時就有科學(xué)家認為,這是一次應(yīng)對小天體撞擊地球的有效演練。由于轟炸小天體的核武器不是一發(fā),而是多發(fā)射擊,可以想象其成功率是相當(dāng)高的。
與實現(xiàn)第三種方案有關(guān)的一個好消息是,美國宇航局正在計劃2025年前發(fā)射載人航天器登陸小行星。2010年8月初,美國宇航局召開了為期兩天的會議,旨在解決登陸近地小行星所要面臨的諸多難題。宇航員托馬斯·瓊斯稱,現(xiàn)在可以確定的是將使用一個小型可回收的飛行器作為登陸工具,而改進后的獵戶座太空船正好滿足這一條件,這是一個關(guān)鍵。這種飛船的制造商洛克希德·馬丁公司已經(jīng)拿出一項代號為“移民石”的計劃,并將派遣兩位宇航員進行持續(xù)半年時間的探測小行星之旅。獵戶座太空船原本是為運送宇航員重返月球而設(shè)計的,在美國擱置登月計劃后,它被當(dāng)作國際空間站的救生船繼續(xù)研制,現(xiàn)已具備登陸小行星所需的絕大多數(shù)要求。派遣載人航天器造訪小行星,還將有助于科學(xué)家們?yōu)閼?yīng)對小行星撞擊地球制定計劃,即為實現(xiàn)上述方案,尤其是第三種方案提供借鑒。
從發(fā)展的觀點來看,對付天外殺手,可選擇的方案還有用激光武器摧毀危險的目標(biāo),發(fā)射反物質(zhì)使入侵者在猛烈的湮滅反應(yīng)中炸毀,在月球上建立基地監(jiān)視來襲天敵并提前發(fā)射攜帶核彈頭的航天器予以攔截等。從理論上講,上述辦法都可能做到,但就目前而言,技術(shù)上尚難實現(xiàn)。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,將來還可能提出更為新穎有效的措施。
總之,人們既然認識到了天體可能入侵的危害,并已初步掌握了行之有效的技術(shù)防范手段,就應(yīng)該結(jié)束地球不設(shè)防的歷史。