什么，這個(gè)月要“世界末日”？

郭 碩

一名自稱(chēng)未來(lái)預(yù)言家的“先知”埃弗拉因說(shuō)9月份會(huì)有一顆小行星撞擊波多黎各，他精確指出了撞擊時(shí)間為9月22日至28日之間，當(dāng)撞擊發(fā)生后地球生命將有危險(xiǎn)。美國(guó)國(guó)家航空航天局稱(chēng)預(yù)言沒(méi)根據(jù)，小行星的確是咱們?nèi)祟?lèi)面臨的最大威脅之一，但能毀滅地球文明的撞擊仍屬于小概率事件。

據(jù)小行星監(jiān)測(cè)網(wǎng)的數(shù)據(jù)，未來(lái)數(shù)百年內(nèi)沒(méi)有質(zhì)量足夠大、運(yùn)行軌道與地球交匯的小行星，好吧，我們?nèi)园踩?。關(guān)于小行星摧毀地球文明的預(yù)言有許多版本，畢竟長(zhǎng)期以來(lái)科學(xué)家一直認(rèn)為這些太空巖石對(duì)地球構(gòu)成重大威脅，我們還沒(méi)有能力應(yīng)對(duì)小行星威脅。今年3月份一顆近地小行星就從我們身邊掠過(guò)，編號(hào)為2014EC的小行星距離地球6萬(wàn)千米，大約處于地球與月球之間的六分之一位置上。

小行星撞擊

小行星撞擊說(shuō)最早是1979年由美國(guó)物理學(xué)家阿爾瓦雷斯等人提出的。他們認(rèn)為，6 500萬(wàn)年前的一顆直徑約為10千米的小行星與地球相撞，發(fā)生猛烈爆炸，大量塵埃拋入大氣層中，致使數(shù)月內(nèi)陽(yáng)光被遮擋，大地一片黑暗，寒冷致使植物枯死，食物鏈中斷，包括恐龍?jiān)趦?nèi)的很多動(dòng)物絕滅。

1991年，有科學(xué)家在墨西哥的尤卡坦半島尋找石油，誰(shuí)料沒(méi)找著石油，卻發(fā)現(xiàn)了一個(gè)地下的隱伏構(gòu)造。這一構(gòu)造狀似碗形，直徑200～300千米，深約3千米，形成于6 500萬(wàn)年前。科學(xué)家相信，這個(gè)隱伏構(gòu)造應(yīng)當(dāng)是撞擊坑的所在。這個(gè)坑現(xiàn)被稱(chēng)為“奇克蘇魯布”撞擊坑，這是因?yàn)槠婵颂K魯布鎮(zhèn)正好坐落在撞擊坑的中心部位。

現(xiàn)今的尤卡坦是陸地，但6 500萬(wàn)年前這一帶卻是一片淺海水域。當(dāng)年小行星以高速向地球撞來(lái)，在臨近撞擊點(diǎn)的上空，星體突然發(fā)生大爆炸，強(qiáng)大的沖擊波一瞬間把撞擊點(diǎn)炸出巨大的坑，100多立方千米的巖石被挖出?？茖W(xué)家計(jì)算出，當(dāng)時(shí)的海嘯大浪最高達(dá)350米，低的也有100米。據(jù)他們研究，當(dāng)年那一帶的海平面比現(xiàn)在約高出200米，這顆“災(zāi)星”就撞在200米深的淺海海底。

防御小行星撞擊的難度

觀測(cè)的難度

很多小行星沒(méi)有被提前觀測(cè)到，一個(gè)原因是它們實(shí)在太小了。茫茫太空，對(duì)于現(xiàn)在的天文望遠(yuǎn)鏡來(lái)說(shuō)，尤其它們距離地球還很遙遠(yuǎn)時(shí)，要觀測(cè)到它幾乎不可能。只有等其靠近地球時(shí)，依靠太陽(yáng)的反光，才有可能被天文望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到。但這同時(shí)帶來(lái)一個(gè)新難題，如果這顆小行星是從太陽(yáng)的方向飛來(lái)，那也很麻煩，強(qiáng)光下幾乎無(wú)法被觀測(cè)到。

日本“美星太空護(hù)衛(wèi)中心”直徑1米的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，不間斷地觀測(cè)靠近地球的天體。不過(guò)，他們通常能監(jiān)視的是直徑150米以上的小行星。美國(guó)的“卡特林那巡天系統(tǒng)”在觀測(cè)條件非常棒的情況下，曾發(fā)現(xiàn)一顆直徑為2至5米的小行星。

致命的速度

假設(shè)現(xiàn)在，我們運(yùn)氣好，已經(jīng)成功觀測(cè)到一顆正向地球飛來(lái)的小行星，我們?cè)撛趺崔k呢？那還用問(wèn)，趕緊攔截小行星。小行星的速度很快，每秒五六十千米，甚至有更高的速度。現(xiàn)代技術(shù)條件下，要在短時(shí)間內(nèi)組織起對(duì)如此高速的小行星進(jìn)行攔截是非常難的，目前沒(méi)有資料顯示我們已經(jīng)具備了這樣的能力。

洲際導(dǎo)彈在推進(jìn)加速階段，當(dāng)燃料燃燒完的速度通常為4千米/秒，而再入大氣層，到撞擊地面時(shí)的速度一般為7千米/秒。洲際導(dǎo)彈的速度跟小行星撞擊時(shí)的速度相差這么大，可以想象出防御小行星的難度。對(duì)小行星的防御，光建造的費(fèi)用就可能高得嚇人。

實(shí)際的情況如此，我們目前還沒(méi)有奢侈到去建立一個(gè)有效的防御小行星撞擊地球的計(jì)劃。就算提前兩年預(yù)知某顆上百千米直徑的小行星會(huì)撞擊地球，我們依然沒(méi)有十分好的對(duì)策?，F(xiàn)在，科學(xué)家和一些有影響力的人們正發(fā)起號(hào)召，呼吁盡早采取措施，預(yù)防潛在的危險(xiǎn)小行星撞擊地球。

從通古斯事件看到更多危險(xiǎn)

1908年6月30日發(fā)生在西伯利亞上空的神秘大爆炸被稱(chēng)為“通古斯事件”。當(dāng)時(shí)一顆直徑40米的小天體在通古斯河上空爆炸，其能量相當(dāng)于美國(guó)投在日本廣島的原子彈的1 000倍，沖擊波推倒了2 100多平方千米的樹(shù)木?？茖W(xué)家在談到近地天體對(duì)地球的威脅時(shí)，常常會(huì)提及這次事件。

地球的歷史上，還有更多規(guī)模更大、未被人類(lèi)記載的撞擊事件。實(shí)際上，科學(xué)界廣泛認(rèn)為小天體對(duì)地球的撞擊曾經(jīng)影響到地理和生物的歷史。太陽(yáng)系中有數(shù)以千計(jì)的可以運(yùn)行到地球軌道附近的、對(duì)地球存在潛在威脅的小天體。自1980年代以來(lái)，天文學(xué)家們對(duì)這些小天體的研究興趣逐漸提高起來(lái)，因?yàn)樗麄円庾R(shí)到太空中很擁擠，撞擊隨時(shí)都有可能發(fā)生。

據(jù)估計(jì)，10米大小的近地小行星可能有1 000萬(wàn)顆，它們可能平均每10年就會(huì)撞擊地球一次，大部分落在海洋中。如果計(jì)算直徑是30米的近地小行星，那么它們的總數(shù)約有130萬(wàn)，平均每200年撞擊一次。計(jì)算顯示，假如一顆直徑400米的小行星撞擊到陸地上，就可以造成全球農(nóng)業(yè)減產(chǎn)。而目前據(jù)估計(jì)，直徑在100米到1千米之間的近地小行星大約有2萬(wàn)顆。

天文學(xué)家們正努力以廣角相機(jī)巡天的方式來(lái)監(jiān)測(cè)近距離接近地球的小行星，并發(fā)現(xiàn)一顆直徑250米的小行星有可能在2036年撞上地球。

天馬行空的真知灼見(jiàn)

一位清華大學(xué)的教授曾說(shuō)：“在人類(lèi)被毀滅的十個(gè)威脅中，最大的不是核武器、戰(zhàn)爭(zhēng)，而是小行星撞擊地球！”如果小行星真的要來(lái)，我們要怎么辦？能否做好提前防御，或者有什么好對(duì)策？

來(lái)聽(tīng)聽(tīng)同學(xué)們的觀點(diǎn)——

體育課代表

李一茂：以“爆”制暴

宇宙既然要玩點(diǎn)兒狠的，我們就以牙還牙：使用核武器，直接炸了多省心。

點(diǎn)評(píng)：的確有科學(xué)家建議通過(guò)發(fā)射無(wú)人駕駛的“核彈攔截者”飛船來(lái)完成這項(xiàng)計(jì)劃。給小行星送上一籃子核彈把它給徹底摧毀。核爆導(dǎo)致的劇烈輻射——而不是依靠純粹的爆炸產(chǎn)生的蠻力——沒(méi)準(zhǔn)就能把這事給辦妥了。

生活委員

薛紅：溫柔一推

我沒(méi)有好辦法，但總之不要武力解決，“核轟小行星”這樣的策略完全是反應(yīng)過(guò)度。為什么不能從動(dòng)力學(xué)角度著手將小行星溫柔地推開(kāi)呢？

點(diǎn)評(píng)：這位同學(xué)一定是倡導(dǎo)世界和平的使者。是的，的確在科學(xué)界存在一份“動(dòng)力攔截者”的計(jì)劃，即通過(guò)迎面撞擊小行星使其發(fā)生軌道偏移。就像使用一把彈丸槍發(fā)射一顆旋轉(zhuǎn)的保齡球，這個(gè)想法旨在僅僅輕推一下小行星從而使其偏離既定軌道——而不是狠狠地將其砸得粉身碎骨。有資料顯示，只需時(shí)速達(dá)到1英里（約1.6千米）的撞擊，便足以使一顆小行星偏離軌道17萬(wàn)英里（約27.4萬(wàn)千米）之遠(yuǎn)。前提是這一切必須在撞擊發(fā)生的前20年被完成。

小組長(zhǎng)

梁楠楠：粉刷一新

我老爸是搞太陽(yáng)能學(xué)的，我想讓他給這顆小行星“上漆”，或許也能讓它偏離軌道，躲開(kāi)地球。

點(diǎn)評(píng)：哇，這位同學(xué)一定是對(duì)“太陽(yáng)能軌道力學(xué)”有研究吧，確實(shí)有“上漆”這個(gè)必要的。打個(gè)比方，烈日炎炎的白天，你是愿意穿白色短袖還是黑色短袖？白色是聰明的選擇，白色能反射走更多的太陽(yáng)輻射，黑色則反之。類(lèi)似的，倘若給小行星的一部分刷上白色，那么被粉刷的部分就會(huì)感覺(jué)到更多的來(lái)自太陽(yáng)輻射的“推力”，從而能不慌不忙地將其輕輕地推離既定軌道，和地球說(shuō)拜拜啦。

學(xué)習(xí)委員

柳一：揚(yáng)帆遠(yuǎn)離

我也覺(jué)得可以利用自然的力量，比如太陽(yáng)風(fēng)能的使用。安裝個(gè)太陽(yáng)帆，對(duì)小行星在一定角度內(nèi)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。

點(diǎn)評(píng)：同學(xué)們的腦洞好像都打開(kāi)了，真好！發(fā)射裝載了一面巨型太陽(yáng)帆的飛船登陸近地小行星的表面。當(dāng)太陽(yáng)帆展開(kāi)后，將會(huì)反射太陽(yáng)輻射從而使其遠(yuǎn)離原定目的地。但有專(zhuān)家質(zhì)疑將太陽(yáng)帆靠近小行星上是否可行，畢竟這些太空巨石處于劇烈翻滾和旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。

英語(yǔ)課代表

羅杰：天羅地網(wǎng)

設(shè)計(jì)一張大網(wǎng)，將這顆要撞我們的小行星用網(wǎng)套住。

點(diǎn)評(píng)：這個(gè)想法類(lèi)似于太陽(yáng)帆，網(wǎng)的材料選擇好可以增加小行星吸收和排出的太陽(yáng)輻射的總量。科學(xué)家認(rèn)為一張重550磅（約249千克）的碳纖維網(wǎng)，足以改變對(duì)地球存在潛在威脅的小行星的既定軌道。

班長(zhǎng)

趙耀：照妖現(xiàn)形

鏡子能?chē)樛宋砗蜕吖?，估?jì)，對(duì)怪獸般的小行星同樣奏效。

點(diǎn)評(píng)：班長(zhǎng)就是班長(zhǎng)，在小行星面前揮舞著一面鏡子和之前談到的使用核武器的選項(xiàng)大同小異。安放在戰(zhàn)略性位置的鏡子可以集中太陽(yáng)光線(xiàn)，加熱小行星表面的一小部分，使其向外噴發(fā)出蒸汽。隨著小行星上這種噴射現(xiàn)象的出現(xiàn)，其產(chǎn)生的推力足以改變這顆太空巨石的運(yùn)行路徑。

科幻迷

王蒙：火箭推離

來(lái)點(diǎn)痛快的，將一枚大塊頭兒的、轟鳴作響的火箭綁在小行星上，點(diǎn)火，走你。

點(diǎn)評(píng)：嗯，有時(shí)候，更直接一點(diǎn)會(huì)有好處。一艘飛船在小行星表面登陸，然后挖幾個(gè)洞將幾枚化學(xué)燃料驅(qū)動(dòng)的重型火箭埋進(jìn)去。這足以推開(kāi)任何企圖給我們這顆藍(lán)色星球一個(gè)災(zāi)難性擁抱的近地物體。

物理課代表

張珊：引力牽引

我初二物理課學(xué)過(guò)“引力牽引”，來(lái)個(gè)東西引開(kāi)這顆惱人的小行星。

點(diǎn)評(píng)：宇宙中的所有物體都互相吸引，包括小行星和人造航天器。萬(wàn)有引力也許是宇宙里最微弱的力了，但它同樣也是隨用陋有的，需要的只是一點(diǎn)點(diǎn)推力而已——所以對(duì)著小行星釋放這種力的話(huà)是行得通的。從理論上來(lái)說(shuō)，我們需要做的僅僅是操控一臺(tái)笨重的機(jī)器人去接近小行星，然后通過(guò)萬(wàn)有引力將其輕輕地拉開(kāi)。不足之處是這種方法的成本和其他的比起來(lái)將會(huì)是天文數(shù)字……呃，那個(gè)給小行星上漆的辦法要多少錢(qián)來(lái)著？

勞技課代表

李劉斌：狼吞虎咽

發(fā)射一群饑腸轆轆的機(jī)器人去把小行星就地給生吞活剝了。

點(diǎn)評(píng)：這位孩子并不是在打某個(gè)電玩游戲?？茖W(xué)界“組合式小行星偏向任務(wù)噴射器節(jié)點(diǎn)”計(jì)劃——簡(jiǎn)稱(chēng)“瘋子”，說(shuō)的就是這個(gè)。該計(jì)劃的設(shè)想是將一些核動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人發(fā)射到具有威脅的小行星上，在成功登陸后從小行星的表面開(kāi)始往里挖掘，也可以說(shuō)是“咀嚼”。然后機(jī)器人會(huì)將挖出來(lái)的碎礫通過(guò)電磁炮高速射進(jìn)太空。理想狀態(tài)下，這會(huì)給小行星帶來(lái)一股類(lèi)似于噴氣式火箭造成的推力——唯一不同的是這項(xiàng)工程不需要任何的化學(xué)燃料。然而，也能想象到，從突破到實(shí)現(xiàn)這項(xiàng)技術(shù)需要大量的實(shí)驗(yàn)和相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。

延伸閱讀

2017年或有房屋大小的小行星撞擊地球

發(fā)現(xiàn)于2012年的小行星“2012 TC4”可能會(huì)于2017年10月12日以極其危險(xiǎn)的距離再次與地球擦肩而過(guò)。至于屆時(shí)該小行星與地球間的危險(xiǎn)距離到底有多近以及小行星的精確尺寸是多少，天文學(xué)家目前尚未明確。

天文學(xué)家估計(jì)，這顆小行星直徑大小可能介于12米到40米間。2013年2月于俄羅斯車(chē)?yán)镅刨e斯克市上空爆炸的流星直徑大小約為20米，爆炸造成了1 500多人受傷，7 000多棟建筑受損。因此，小行星“2012 TC4”撞向地球極有可能造成更嚴(yán)重、更具破壞性的后果?！?012 TC4”是一個(gè)快速旋轉(zhuǎn)的細(xì)長(zhǎng)天體，歷史上它可能已多次與地球近距離擦肩而過(guò)。現(xiàn)在，天文學(xué)家希望能夠弄清楚它在2017年的精確飛行路線(xiàn)以及與地球正面撞擊的可能性?？茖W(xué)家解釋說(shuō)：“它正面撞向地球的概率大約是0.00055%，最小軌道交叉距離僅有0.079個(gè)地月距離。這說(shuō)明，小行星‘2012 TC4是一個(gè)極其危險(xiǎn)的潛在撞擊者?！比毡咎煳膶W(xué)家認(rèn)為，小行星“2012 TC4”不會(huì)對(duì)地球造成危險(xiǎn)。它與地球的距離確實(shí)很小，但這一距離并不意味著撞擊。

截至2015年4月，科學(xué)家共發(fā)現(xiàn)了1 572個(gè)潛在危險(xiǎn)小行星。在已知的潛在危險(xiǎn)小行星中，暫時(shí)還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有小行星處于正面撞擊地球的軌道上。