是時(shí)候拯救世界了

20世紀(jì)90年代初，夏威夷大學(xué)天文學(xué)家戴夫·索倫（Dave Tholen）產(chǎn)生了一個(gè)想法，而且自從這個(gè)想法進(jìn)入他的腦海，就揮之不去了。索倫的專長(zhǎng)是發(fā)現(xiàn)小行星并繪制小行星的分布圖——他之前甚至在美國(guó)宇航局推動(dòng)組建的早期“探測(cè)委員會(huì)”中任職。這個(gè)委員會(huì)建議索倫在天空的“對(duì)側(cè)區(qū)”——太陽(yáng)的另一面，地球在三者中間——尋找小行星，因?yàn)樗麄兊哪Ｐ捅砻鳎梢栽谀抢锇l(fā)現(xiàn)大多數(shù)小行星。

然而，索倫自有打算。他說(shuō)：“委員會(huì)的建議有點(diǎn)像是循環(huán)論證。從本質(zhì)上說(shuō)，他們的說(shuō)法就是，尋找小行星的最佳地點(diǎn)就是我們一直在觀測(cè)的這片區(qū)域?！彼尖猓强桃鈱ふ夷切┸壍涝诘厍蚺c太陽(yáng)之間的小行星，效果會(huì)怎么樣？他描述說(shuō)：“就位置來(lái)說(shuō)，這些小行星就類似水星和金星，但軌道的偏心率更高，也就是更像橢圓?！彼€表示：“要是這個(gè)區(qū)域內(nèi)的小行星撞擊地球，那我們估計(jì)永遠(yuǎn)看不到它們朝我們飛奔而來(lái)，因?yàn)樗鼈兛偸翘幵谔炜盏陌讜円粋?cè)。”

萌生這個(gè)想法之后，索倫為籌集資金花了多年時(shí)間。最終，他在2004年拿到了使用夏威夷莫納克亞山山頂昴星團(tuán)望遠(yuǎn)鏡執(zhí)行計(jì)劃的機(jī)會(huì)。在使用這架望遠(yuǎn)鏡的最后一晚，索倫和同事看到有什么東西在快速移動(dòng)——一般來(lái)說(shuō)，這是只有近地天體才有的特點(diǎn)。于是，他們立刻飛往亞利桑那，在基特峰天文臺(tái)繼續(xù)觀測(cè)。按照他們的設(shè)想，他們應(yīng)該在儀器屏幕的左上象限看到某種天體，但結(jié)果并非如此。相反，他們?cè)谟蚁孪笙薨l(fā)現(xiàn)了某種情況。第二天深夜，他們又做了一晚觀測(cè)，結(jié)果證實(shí)了他們最初的猜想。出現(xiàn)在屏幕右下象限的物體正是他們之前在夏威夷觀測(cè)到的天體。接著，索倫把他倆的觀測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)給了小行星中心，后者把這顆小行星命名為“2004 MN4”。

接著，人們對(duì)2004 MN4展開(kāi)了更多觀測(cè)，做了更多計(jì)算，最后逐漸意識(shí)到了一個(gè)事實(shí)。索倫說(shuō)：“這顆小行星會(huì)在2029年真的與地球近距離接觸，而且距離近到可能發(fā)生碰撞?！敝?，2004 MN4被重新命名為“阿波菲斯”——古埃及神話中的一個(gè)邪惡的神明。據(jù)估計(jì)，阿波菲斯直徑大約400米，比1908年在俄羅斯上空爆炸、揚(yáng)起55萬(wàn)噸塵土、摧毀了兩萬(wàn)平方千米西伯利亞森林（這起事件甚至影響到了英國(guó)的大氣壓）的那顆小行星還要大。如果阿波菲斯真的撞擊地球，那么撞擊產(chǎn)生的沖擊力可能相當(dāng)于10億噸TNT炸藥——更直觀地說(shuō)，這個(gè)威力同許多核武器相當(dāng)、足以把成千上萬(wàn)平方千米的土地夷為平地。更可怕的是，如果阿波菲斯的著陸地點(diǎn)在人口稠密的區(qū)域，那必然會(huì)造成數(shù)百萬(wàn)人死亡。

按現(xiàn)在的測(cè)算，阿波菲斯有1/62的概率撞擊地球，按都靈危險(xiǎn)指數(shù)分級(jí)為4——都靈危險(xiǎn)指數(shù)是一個(gè)旨在衡量小行星對(duì)地球威脅的分類系統(tǒng)。第4級(jí)的含義是：離地球比較近，值得天文學(xué)家注意——也就是近地天體群體中足以引起恐慌的那一類。于是，全世界的天文學(xué)家都開(kāi)始忙著做與阿波菲斯有關(guān)的計(jì)算，而《紐約時(shí)報(bào)》則提出疑問(wèn)：“是否應(yīng)該把阿波菲斯加入可能造成世界末日的元兇清單中？”不過(guò)，阿波菲斯直接撞地球的威脅很快就消失了，因?yàn)橐怨鈱W(xué)望遠(yuǎn)鏡和射電望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的更多計(jì)算表明，這顆小行星的運(yùn)行軌跡只是與地球“比較接近”。

計(jì)算得到證實(shí)后，阿波菲斯在都靈危險(xiǎn)指數(shù)中的分級(jí)降為0，也就是降級(jí)成為諸多圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的巖石之一。就像過(guò)氣的流行歌星一樣，阿波菲斯在歐洲空間局近地天體協(xié)調(diào)中心的“風(fēng)險(xiǎn)清單”上被除名了——這份清單就好比是表明對(duì)地球存在潛在威脅的近地天體的排行榜。不過(guò)，按計(jì)算，阿波菲斯會(huì)在2029年4月13日周五以31 800多千米的距離與地球擦肩而過(guò)——這個(gè)距離比電視衛(wèi)星與有線電視的距離都近了。屆時(shí)，它會(huì)成為迄今為止離我們最近且最大的小行星，而且只用肉眼就能看到。索倫表示，雖然阿波菲斯現(xiàn)在的運(yùn)行軌道還不足以引發(fā)我們的擔(dān)憂，但它最終奔向地球的軌道永遠(yuǎn)要受到宇宙級(jí)不確定性的影響——這種不確定性有可能來(lái)自陽(yáng)光的波動(dòng)給小行星造成的輕微推力變化，也有可能是來(lái)自其他不可預(yù)測(cè)的引力現(xiàn)象。

這意味著，阿波菲斯將始終身處未來(lái)數(shù)代天文學(xué)家的關(guān)注名單上。索倫問(wèn)道：“地球的潮汐力可以改變這顆小行星的形狀嗎？可以改變它的自轉(zhuǎn)速度嗎？我要采取觀望的態(tài)度。”

這就是我們大多數(shù)人知道的關(guān)于現(xiàn)代近地天體研究的情況。我們探測(cè)到某顆小行星——它可以是剛出現(xiàn)的，也可以是之前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)過(guò)的，只是出現(xiàn)在新地點(diǎn)。要是我們覺(jué)得它的運(yùn)動(dòng)軌道離地球很近，近到令我們不安，那我們就會(huì)給它一個(gè)令人警醒的危險(xiǎn)等級(jí)，哪怕我們誰(shuí)都不知道真實(shí)情況究竟如何。而媒體則通過(guò)煽動(dòng)性的標(biāo)題和諸如《深度撞擊》（Deep Impact）等電影中的鏡頭加以回應(yīng)。然后，科學(xué)逐漸發(fā)揮作用，并確定這顆小行星撞擊地球的風(fēng)險(xiǎn)微不足道。于是，人類世界就像所有漂浮在地球周圍的天體一樣，繼續(xù)原來(lái)的平靜生活。

然而，追蹤小行星與其說(shuō)是一個(gè)絕對(duì)不確定的游戲，不如說(shuō)是一個(gè)減少不確定性的游戲。這一次，阿波菲斯還只是一個(gè)錯(cuò)誤警報(bào)，但等到它下一次接近地球時(shí)——那個(gè)時(shí)候，你、我，還有戴夫·索倫應(yīng)該都不在這世上了——我們這座宇宙級(jí)賭場(chǎng)里的概率又不一樣了。我發(fā)現(xiàn)，有些人真的做著小行星撞地球的夢(mèng)（而且做這個(gè)夢(mèng)的人多于你的想象），因此，這個(gè)漫長(zhǎng)的游戲的確很有吸引力。

2023年，我開(kāi)始去見(jiàn)一些人，這些人每天都花很多時(shí)間思考一個(gè)看似在全球“需求層次”中位置相當(dāng)?shù)偷膯?wèn)題。這個(gè)問(wèn)題現(xiàn)在的確不那么緊迫，但它遲早會(huì)緊迫起來(lái)。這個(gè)問(wèn)題就是：在現(xiàn)代世界中，無(wú)論是人為導(dǎo)致的，還是自然因素導(dǎo)致的，到底有多少其他威脅可以稱作毀滅級(jí)事件？

為此，科學(xué)家閉門熱烈討論多年，甚至在餐巾紙的背面描繪了一些新奇想法的草圖。他們正努力尋找解決這種威脅的方法，而且是字面上的正面迎戰(zhàn)。我不確定這究竟是科幻戰(zhàn)爭(zhēng)游戲——比如星際思維視角下的夢(mèng)幻足球——還是一個(gè)終究充滿希望的跡象，表明人類世界在面對(duì)這類和其他迫在眉睫的威脅時(shí)，能夠通過(guò)集體智慧拯救自身。

按照美國(guó)宇航局的說(shuō)法，我們的太陽(yáng)系中目前已知有1 351 594顆小行星。這個(gè)數(shù)字公布在一家機(jī)構(gòu)的網(wǎng)頁(yè)上，緩慢但穩(wěn)定地增加著，就像工廠里那些“距上次事故XX日”的標(biāo)語(yǔ)一樣——畢竟，天文學(xué)家仍舊在廣袤的天空中不斷認(rèn)證新的小行星。正如美國(guó)宇航局所說(shuō)，這些“沒(méi)有空氣的巖石殘骸”大部分分散在所謂的“主小行星帶”中，也即火星與木星軌道之間的那片環(huán)狀小行星海洋。

在所有這些小行星中，大約有30 000顆被劃分為“近地天體”，這意味著它們的運(yùn)動(dòng)軌跡最近距地球僅有不到0.03個(gè)天文單位——大約45 000千米。在這30 000顆被劃分為近地天體的小行星中，大多數(shù)也只會(huì)安然無(wú)恙地與地球擦肩而過(guò)。不過(guò)，在過(guò)去的100年中，出現(xiàn)過(guò)兩次由流星引發(fā)的大氣爆炸，萬(wàn)幸爆炸發(fā)生地的地理位置偏遠(yuǎn)、人口稀疏，要是發(fā)生在城市區(qū)域，很可能會(huì)夷平整座城市，造成數(shù)十萬(wàn)人死亡。然后就是那些體積小到無(wú)法計(jì)數(shù)的太空巖石。實(shí)際上，每天都會(huì)有大約100個(gè)手掌大小的此類巖石——我們可以稱之為“太空冰雹”——經(jīng)受住落入地球大氣時(shí)的高溫炙烤，最終撞擊地面。維也納大學(xué)行星撞擊研究和行星地質(zhì)學(xué)教授克里斯蒂安·科貝爾（Christian K?berl）說(shuō)，由于引力效應(yīng)，地球就處在“宇宙射擊場(chǎng)的中央”。

然而，就在不久之前，小行星的威脅還幾乎完全不在美國(guó)宇航局的關(guān)注視野內(nèi)。1980年，這個(gè)全球知名的航天機(jī)構(gòu)只知道51個(gè)近地天體。要是沒(méi)有那一小撮科學(xué)家和航空航天界的其他熱心人如此癡迷于那些漂浮在天空中的物體，小行星探測(cè)和防御事業(yè)可能永遠(yuǎn)不會(huì)興起。

也是在那一年，林德利·約翰遜（Lindley Johnson）以天文學(xué)學(xué)士的身份從堪薩斯大學(xué)畢業(yè)。如今，他已經(jīng)成為美國(guó)宇航局行星防御協(xié)調(diào)辦公室的主管。我在采訪約翰遜時(shí)，他身穿一件藍(lán)色套頭衫，上面繡著一個(gè)引人注目的徽章，徽章上是一個(gè)站在城堡塔樓上的人，手持望遠(yuǎn)鏡對(duì)著夜空。徽章下方有一行字：“是時(shí)候拯救世界了?！奔s翰遜告訴我，這件衣服是長(zhǎng)期擔(dān)任《星際迷航》設(shè)計(jì)師的邁克爾 · 奧田（Michael Okuda）設(shè)計(jì)的。此時(shí)，約翰遜還微笑著說(shuō)：“美國(guó)宇航局向來(lái)對(duì)這種標(biāo)志不感冒，但這次，他們破例了?！?/p>

剛從大學(xué)畢業(yè)時(shí)，約翰遜加入了美國(guó)空軍，從事太空監(jiān)視系統(tǒng)的工作。20世紀(jì)90年代初，亞利桑那大學(xué)天文學(xué)家湯姆·格里爾斯（Tom Gehrels）找到了約翰遜，希望他通過(guò)新的數(shù)字成像技術(shù)幫忙尋找小行星。同格里爾斯以及其他小行星獵人——比如天文學(xué)家吉恩（Gene）和卡羅林·舒梅克（Caroline Shoemaker）——的交流強(qiáng)化了約翰遜對(duì)追蹤小行星的興趣。他回憶當(dāng)時(shí)所想時(shí)說(shuō)：“這真的是事關(guān)國(guó)家安全的重要議題。小行星撞擊地球可不只對(duì)某個(gè)國(guó)家而言是噩耗，對(duì)整個(gè)世界來(lái)說(shuō)都是?！?/p>

此后不久，美國(guó)空軍希望委托他方做一項(xiàng)研究，看看到2020年時(shí)空軍需要具備哪些新能力。此時(shí)，約翰遜站了出來(lái)，表示美國(guó)空軍需要準(zhǔn)備好應(yīng)對(duì)小行星的威脅。對(duì)此，美國(guó)空軍的管理人員無(wú)動(dòng)于衷，但約翰遜相當(dāng)堅(jiān)持，并且寫下了“為行星防御做準(zhǔn)備”一文。他說(shuō)：“當(dāng)時(shí)，幾乎沒(méi)有任何人授權(quán)我撰寫那篇文章，同事都覺(jué)得這太抽象了?！?/p>

1994年7月，小行星防御這項(xiàng)新生的運(yùn)動(dòng)迎來(lái)了一個(gè)重要時(shí)刻：舒梅克-列維9號(hào)彗星撞擊木星，并且化成了具有毀滅效果的碎片雨。這是人類第一次目睹宇宙天體與行星相撞。在這顆彗星化作的所有碎片中，有一片（“G碎片”）在木星表面留下了一個(gè)地球大小的撞擊坑。于是，一瞬間，天外來(lái)客的重大撞擊事件再也不只是存在于考古記錄中的事情（比如6500萬(wàn)年前發(fā)生在尤卡坦半島致使恐龍滅絕的那次撞擊事件）了。當(dāng)時(shí)，《紐約時(shí)報(bào)》宣稱：“小行星對(duì)地球的威脅不再是一個(gè)玩笑了。”

1994年年末，美國(guó)國(guó)會(huì)要求美國(guó)宇航局搜尋并追蹤直徑在1千米以上的近地天體。1998年，任務(wù)擴(kuò)大了，國(guó)會(huì)要求美國(guó)宇航局在2020年之前建立一個(gè)“探測(cè)、追蹤、編目并詳細(xì)描述”至少90%直徑大于140米的近地天體的項(xiàng)目。約翰遜也深度領(lǐng)導(dǎo)、參與了這項(xiàng)搜尋任務(wù)。然而，等到2020年這個(gè)截止日期過(guò)去之時(shí)，美國(guó)宇航局也只發(fā)現(xiàn)了模型預(yù)測(cè)應(yīng)該存在的所有小行星中的一小部分。對(duì)此，約翰遜說(shuō)：“在苦苦搜尋了25年之后，我們也只完成了42%。按照目前的推進(jìn)速度，還需要三四十年才能編完整個(gè)目錄?！?/p>

在希臘語(yǔ)中，小行星一詞意為“像恒星一樣的”，因?yàn)閺暮苓h(yuǎn)的地方看小行星，它們的確就像是恒星。尋找小行星的過(guò)程有點(diǎn)像是孩子們經(jīng)常玩的“找不同”游戲。麻省理工學(xué)院天文學(xué)教授理查德·賓澤爾（Richar Binzel）說(shuō)：“你反復(fù)拍攝同一塊天空的照片，然后努力尋找有什么東西發(fā)生了移動(dòng)?！彼€進(jìn)一步解釋說(shuō)，你得從那一片模模糊糊的光線軌跡中識(shí)別出小行星特有的“軌道元素”——一個(gè)由6部分構(gòu)成的坐標(biāo)集，不僅可以顯示目標(biāo)小行星的去向，而且還能通過(guò)與之前研究結(jié)果的“聯(lián)系”，判斷出它之前經(jīng)過(guò)的位置。另外，你觀測(cè)具體某顆小行星的時(shí)間越長(zhǎng)——比如幾個(gè)月，要是幾年就更好了——就能更好地預(yù)測(cè)它的去向。賓澤爾把這個(gè)過(guò)程比作棒球外野手嘗試抓住飛來(lái)的球。“球棒擊出球后，外野手得做判斷，是要往內(nèi)場(chǎng)走，還是往外場(chǎng)走？一開(kāi)始，結(jié)論并不明確，但隨著外野手看到越來(lái)越多球的運(yùn)動(dòng)軌跡，他就會(huì)越來(lái)越確信球的動(dòng)向?！?/p>

1999年，賓澤爾參與設(shè)計(jì)了都靈危險(xiǎn)指數(shù)系統(tǒng)。與衡量地震烈度的里氏分級(jí)和衡量颶風(fēng)強(qiáng)度的薩菲爾-辛普森分級(jí)一樣，設(shè)立都靈危險(xiǎn)指數(shù)系統(tǒng)的初衷也是讓科學(xué)家能用一種不那么專業(yè)的語(yǔ)言向大眾傳達(dá)特定小行星的危險(xiǎn)程度。都靈危險(xiǎn)指數(shù)系統(tǒng)的分級(jí)為0～10。0級(jí)意味著完全沒(méi)有與地球相撞的風(fēng)險(xiǎn)，或者即便進(jìn)入地球大氣也會(huì)焚燒殆盡，不會(huì)落到地面上。而10級(jí)則意味著，你都不用麻煩跑到山上躲躲之類的，因?yàn)榈侥莻€(gè)時(shí)候，地球上所有的山大概都會(huì)沉到水下?，F(xiàn)在的情況是，每年都會(huì)有一些剛發(fā)現(xiàn)不久的小行星被評(píng)級(jí)為1級(jí)——這可能會(huì)讓你心跳加速，但實(shí)際上，1級(jí)僅僅意味著：“一種常規(guī)發(fā)現(xiàn)，這種小行星即便近距離掠過(guò)地球，也不會(huì)造成特別嚴(yán)重的后果?！?/p>

隨著數(shù)據(jù)的積累，這些剛發(fā)現(xiàn)的小行星一般會(huì)被下調(diào)評(píng)級(jí)至0級(jí)。然而，實(shí)際情況往往是，在正式下調(diào)評(píng)級(jí)前，總有媒體會(huì)為了奪人眼球而撰寫一些聳人聽(tīng)聞的新聞。這顯然會(huì)激怒以賓澤爾為代表的科學(xué)家。賓澤爾說(shuō)：“基本上，每周都會(huì)有數(shù)個(gè)特斯拉汽車大小的小行星經(jīng)過(guò)地月系統(tǒng)之間的空間，這就是宇宙的運(yùn)作方式。這些小行星從前是這樣，現(xiàn)在是這樣，未來(lái)也還會(huì)這樣，我們現(xiàn)在只是越發(fā)能識(shí)別它們了。”

馬里奧·尤里奇（Mario Juric）是全球頂尖小行星獵人之一。這位華盛頓大學(xué)天文學(xué)系教授曾對(duì)我說(shuō)，小行星就是他現(xiàn)在從事天文事業(yè)的原因。高中時(shí)，尤里奇在克羅地亞薩格勒布的一所學(xué)校學(xué)習(xí)物理學(xué)，偶然間接觸了當(dāng)?shù)氐囊粋€(gè)DIY天文學(xué)項(xiàng)目。按照尤里奇的說(shuō)法，這個(gè)項(xiàng)目的宗旨是“走，我們一起去做望遠(yuǎn)鏡，然后發(fā)現(xiàn)小行星”。加入這個(gè)項(xiàng)目之后沒(méi)多久，尤里奇就開(kāi)始編制軟件自動(dòng)尋找近地天體了。他說(shuō)：“等到我轉(zhuǎn)入高年級(jí)時(shí)，就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了幾千顆小行星。而現(xiàn)在，曾經(jīng)的興趣愛(ài)好變成了職業(yè)。”

尤里奇在20世紀(jì)90年代開(kāi)始搜尋小行星。當(dāng)時(shí)，已知的小行星大約只有10 000顆。1801年，意大利牧師朱塞佩·皮亞齊（Giuseppe Piazzi）在為恒星編目時(shí)發(fā)現(xiàn)了第一顆小行星谷神星（因?yàn)楣壬裥菍?shí)在是太大了，天文學(xué)家后來(lái)又把它重新分類為矮行星）。尤里奇說(shuō)：“自谷神星之后，我們花了幾百年才發(fā)現(xiàn)了10 000顆小行星。然后再花了大概30年，發(fā)現(xiàn)的小行星數(shù)量就上升到了130多萬(wàn)?！?/p>

在未來(lái)幾年內(nèi)，這個(gè)數(shù)字就很有可能飆升至500萬(wàn)，這很大程度上要?dú)w功于位于智利的薇拉·魯賓天文臺(tái)。這架主要工作為掃視整片天空的望遠(yuǎn)鏡得名于因發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)等重要貢獻(xiàn)而出名的美國(guó)天文學(xué)家先驅(qū)薇拉·魯賓（Vera Rubin）。而尤里奇則是這個(gè)望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目的主要推動(dòng)者之一。薇拉·魯賓天文臺(tái)的技術(shù)極為先進(jìn)，使用的數(shù)字照相機(jī)是目前全球范圍內(nèi)分辨率最高的。按計(jì)劃，它要開(kāi)展一個(gè)名為“空間和時(shí)間遺產(chǎn)調(diào)查”的項(xiàng)目，為期10年。為此，薇拉·魯賓天文臺(tái)每3天就要掃視整片天空一次并做好相應(yīng)記錄。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)報(bào)告稱，望遠(yuǎn)鏡的正式科學(xué)運(yùn)作將在2025年下半年啟動(dòng)。有了這架新望遠(yuǎn)鏡，尤里奇就能以前所未有的廣度和精確度給近地天體分類編目。

在推進(jìn)這項(xiàng)工作的過(guò)程中，尤里奇獲得了小行星研究所（B612基金會(huì)的一個(gè)項(xiàng)目）的幫助。B612基金會(huì)得名于以安東尼·德·圣?？颂K佩里（Antoine de Saint-Exupery）作品《小王子》（Little Prince）中虛構(gòu)的同名小行星。這個(gè)非營(yíng)利基金會(huì)由前宇航員盧杰和拉塞爾·施韋卡特（Russell Schweickart）在2002年創(chuàng)辦，宗旨是密切關(guān)注地球安全，抵御來(lái)自天外來(lái)客的威脅。B612建立后收獲了許多支持者，其中包括皇后樂(lè)隊(duì)吉他手布萊恩·梅（Brian May）——他同時(shí)也是一位天體物理學(xué)家，在他的努力下，每年的6月30日被定為“世界小行星日”。

盧杰自結(jié)束宇航員生涯后就為谷歌地圖工作。他對(duì)我說(shuō)，繪制準(zhǔn)確的街景地圖——比如為自動(dòng)駕駛準(zhǔn)備的那種——與追蹤近地天體并沒(méi)有太大不同。他表示：“繪制地圖需要頻繁更新。從某些層面上說(shuō)，大多數(shù)東西都不會(huì)改變，但每隔一段時(shí)間，總有些東西會(huì)改變。太陽(yáng)系內(nèi)其實(shí)也是如此。不過(guò)，與繪制地面地圖不同，想繪制天上的星圖還是有一個(gè)重要區(qū)別，那就是所有天體都在運(yùn)動(dòng)——你考察的是它們的運(yùn)動(dòng)軌跡，而不是位置?！?/p>

讓繪制小行星分布圖變得更加復(fù)雜的是，這類天體可能會(huì)消失。盧杰說(shuō)，這并不是因?yàn)椤八鼈兛偸菚?huì)大幅改變運(yùn)動(dòng)軌道”，而是因UYW9ohCpaG/QykUYEYO3zQ==為“在某些情況下，由于我們沒(méi)有在足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)得到有關(guān)這些小行星的足夠觀測(cè)結(jié)果，因而不能很好地估算它們的軌道”。另外，一旦某顆小行星脫離了我們的觀測(cè)視野，“它消失的時(shí)間越長(zhǎng)，我們對(duì)在哪兒能再見(jiàn)到它的預(yù)測(cè)就越不準(zhǔn)確”。盧杰說(shuō)，有一些我們?cè)?jīng)知曉的小行星，但現(xiàn)在“任何望遠(yuǎn)鏡都找不到它們”。

盧杰表示：“相當(dāng)多的小行星已經(jīng)找不到了。之所以出現(xiàn)這種情況，往往是因?yàn)橐婚_(kāi)始就沒(méi)有比較好地追蹤它們的軌道。”B612希望解決這個(gè)問(wèn)題，具體做法是把全世界望遠(yuǎn)鏡過(guò)去和現(xiàn)在的觀測(cè)結(jié)果拼接起來(lái)，組成“一個(gè)龐大的統(tǒng)一數(shù)據(jù)集”。你觀測(cè)某顆小行星的時(shí)間越長(zhǎng)，就能預(yù)測(cè)越久之后它的運(yùn)動(dòng)軌跡。因此，追蹤小行星就是一場(chǎng)終極漫長(zhǎng)的游戲。

找到并追蹤對(duì)地球具有潛在危險(xiǎn)的近地天體只是問(wèn)題的一方面。不過(guò)——套用馬克思的話說(shuō)——要是你不只想認(rèn)識(shí)這個(gè)世界，還想改變它呢？或者，至少想改變小行星的運(yùn)行軌道呢？

在過(guò)去幾十年里，科學(xué)家、工程師以及其他活躍在行星防御事宜中的專業(yè)人士一直在理論層面構(gòu)建干擾近地小行星運(yùn)動(dòng)軌跡的方法。一種武器就是所謂的“引力牽引器”，也就是派遣一艘宇宙飛船前往目標(biāo)小行星附近——不是為了摧毀小行星，而是就在小行星附近飛行，通過(guò)飛船自身的引力效應(yīng)把小行星牽引到新的軌道，就像是紐約港的拖船引導(dǎo)集裝箱船一樣，只不過(guò)場(chǎng)景換成了外太空。另一種武器是離子束“牧羊人”， 也即宇宙飛船朝小行星打去一道高速離子束（實(shí)際上，這種技術(shù)已經(jīng)投入使用，只不過(guò)是幫助人造衛(wèi)星保持在正確的軌道上），用足夠的力量撞擊小行星，就好像讓它裝配了離子助推器一樣。還有一些人提出了用激光轟擊小行星的想法——不是像游戲里那樣摧毀小行星，而是讓小行星的運(yùn)行軌道偏轉(zhuǎn)。還有一種方案技術(shù)要求則要低得多，那就是用大型“彩彈”撞擊小行星——改變小行星的反射率，隨著時(shí)間的推移改變小行星的自轉(zhuǎn)。不過(guò)，哪怕只是直接擊中正在轉(zhuǎn)動(dòng)的小行星也是一個(gè)相當(dāng)大的挑戰(zhàn)了。為此，一個(gè)研究小組提出“拴繩太陽(yáng)帆”方案，一旦這種太陽(yáng)帆附在了小行星上，就能相當(dāng)有效地控制后者。

然而，上述所有方法——大體上可以劃分為“猛撞”和“慢推”兩類——都沒(méi)有通過(guò)理論驗(yàn)證階段。直到2021年，第一枚旨在讓小行星運(yùn)動(dòng)軌道偏轉(zhuǎn)的火箭發(fā)射之后，這一切才發(fā)生變化。那次任務(wù)的目標(biāo)是迪莫弗斯——一顆重達(dá)50億千克的小行星衛(wèi)星——它繞著另一顆更大的小行星迪迪莫斯運(yùn)動(dòng)。迪莫弗斯是這類小行星重定向任務(wù)的完美目標(biāo)，因?yàn)樗c地球之間的距離恰到好處：一方面足夠遠(yuǎn)，萬(wàn)一出了什么問(wèn)題，也不會(huì)對(duì)地球產(chǎn)生任何后果；另一方面又足夠近，宇宙飛船可以相對(duì)快速地抵達(dá)。

在執(zhí)行任務(wù)的火箭發(fā)射升空近一年后的2022年9月26日，雙小行星重定向測(cè)試探測(cè)器——也叫“飛鏢”探測(cè)器——撞向迪莫弗斯。這是一場(chǎng)宇宙臺(tái)球。美國(guó)宇航局以無(wú)比正確的角度擊出主球，使它穿過(guò)太陽(yáng)系后，準(zhǔn)確命中迪莫弗斯，并改變了后者的運(yùn)行軌跡。這次撞擊是一項(xiàng)無(wú)比巨大的人類成就。約翰霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理學(xué)實(shí)驗(yàn)室行星科學(xué)家南?！は牟兀∟ancy Chabot）總結(jié)說(shuō)：“這是人類第一次移動(dòng)小行星。這絕不是什么能輕松完成的小任務(wù)。從1100多萬(wàn)千米遠(yuǎn)的地方發(fā)射飛行器命中一顆以6.1千米/秒的速度高速移動(dòng)的我們之前從未見(jiàn)過(guò)的小行星，必然是一項(xiàng)巨大挑戰(zhàn)?！?/p>

不過(guò)，飛鏢任務(wù)也有自身的局限性。小行星離地球越近，我們就需要讓它以更大的角度偏轉(zhuǎn)，也就需要撞擊產(chǎn)生更大的力，但出于必要的安全考慮，迪莫弗斯距地球顯然不算近。另一個(gè)問(wèn)題是，飛鏢探測(cè)器本身也不大、不重：它比1985年芝加哥小熊橄欖球隊(duì)那位著名的防守線球員還輕。要是一顆比迪莫弗斯大且重的小行星在更接近地球的位置上朝我們飛奔而來(lái)，我們要怎么辦？應(yīng)用物理學(xué)實(shí)驗(yàn)室工程師安迪·里夫金（Andy Rivkin）解釋說(shuō)：“那樣的話，我們就需要100個(gè)飛鏢航天器，甚至更多，因?yàn)楹苡锌赡軙?huì)有一些航天器沒(méi)法準(zhǔn)確命中目標(biāo)。”

美國(guó)宇航局艾姆斯研究中心資深天體生物學(xué)家克拉布·沙夫（Caleb Scharf）在為《鸚鵡螺》雜志撰寫的文章中寫道，即便是像飛鏢任務(wù)這樣——“40億年來(lái)，人類首次主動(dòng)對(duì)太陽(yáng)系結(jié)構(gòu)做有針對(duì)性的重大工程改造”——相對(duì)小規(guī)模的嘗試也可能會(huì)導(dǎo)致一些“完全無(wú)法預(yù)見(jiàn)的軌道動(dòng)力學(xué)突發(fā)問(wèn)題”。就和高水平臺(tái)球一樣，你可能順利讓8個(gè)球落袋，但最后卻無(wú)法控制主球，導(dǎo)致功虧一簣。

通過(guò)人為手段令小行星運(yùn)動(dòng)軌道偏轉(zhuǎn)現(xiàn)在已經(jīng)成了技術(shù)現(xiàn)實(shí)。不過(guò)，在面對(duì)已知威脅時(shí)，我們——這里指的是那些掌握了空間技術(shù)的富庶國(guó)家——能否拿出足夠的集體組織和政治意愿，攜手合作、共同防御？氣候變化議題的殘酷現(xiàn)實(shí)表明，即使我們對(duì)客觀存在的某些實(shí)際危害達(dá)成了科學(xué)共識(shí)，那也不會(huì)自動(dòng)讓各個(gè)國(guó)家采取有效應(yīng)對(duì)策略。

無(wú)論我們掌握了何種可以“擊飛”乃至摧毀朝地球飛奔而來(lái)的小行星的技術(shù)手段，仍有許多因素——尤其是政治因素——需要迅速且妥當(dāng)?shù)亟鉀Q，并且是在國(guó)際合作的前提下。為了應(yīng)對(duì)上述場(chǎng)景，一個(gè)名叫“小行星防御會(huì)議”——大家都習(xí)慣用它的英文縮寫“PDC”——的組織從2004年開(kāi)始每?jī)赡暾匍_(kāi)一次會(huì)議，討論小行星撞地球這個(gè)在統(tǒng)計(jì)學(xué)上不太可能發(fā)生但實(shí)際完全可能出現(xiàn)的問(wèn)題。

2023年春天，最近一次PDC會(huì)議在奧地利維也納召開(kāi)，我也去了。在聯(lián)合國(guó)總部D會(huì)議室，美國(guó)宇航局近地天體觀測(cè)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人凱利·法斯特（Kelly Fast）向參會(huì)所有聽(tīng)眾宣布，美國(guó)宇航局已經(jīng)探測(cè)到一顆小行星——編號(hào)為2023PVC——有1%的概率會(huì)在2036年10月22日撞擊地球。

聽(tīng)到消息后，在場(chǎng)的聽(tīng)眾——由150名科學(xué)家、災(zāi)害反應(yīng)管理人員、法律專家、前宇航員、倫理學(xué)家構(gòu)成——鴉雀無(wú)聲，只看到手指在筆記本電腦鍵盤上翩翩起舞。他們圍坐在半圓形向外輻射的長(zhǎng)桌旁，每個(gè)位置都配備了同聲傳譯耳機(jī)，有些位置上還貼著國(guó)家名字。這個(gè)會(huì)議室的鑲板用的是斯堪的納維亞式的金色木材，散發(fā)著一種程序式氣息，或許還透著一些類似過(guò)去審判戰(zhàn)爭(zhēng)罪時(shí)的微妙氛圍。會(huì)議室外，一群戴著徽章的訪客通過(guò)角落里一扇高高的窗戶向下觀察著會(huì)議室內(nèi)的情況。

法斯特特別指出，最有可能遭到2023PVC直接襲擊的區(qū)域從南太平洋一直延伸到南印度洋，同時(shí)，北美、歐洲和非洲的大片區(qū)域也在撞擊區(qū)內(nèi)。法斯特說(shuō)：“如果撞擊真的發(fā)生，那影響至少是區(qū)域性的，甚至可能是洲際性的。”不過(guò)，她還補(bǔ)充說(shuō)（或許是為了安慰）：“1%的撞擊概率意味著它有99%的概率不會(huì)撞地球?！?/p>

然而，真正讓美國(guó)宇航局——以及包括國(guó)際小行星預(yù)警網(wǎng)絡(luò)、聯(lián)合國(guó)外層空間事務(wù)辦公室、空間任務(wù)規(guī)劃咨詢小組在內(nèi)的各個(gè)政府附屬機(jī)構(gòu)以及各大私人財(cái)團(tuán)——警惕的是2023PVC的大小。美國(guó)宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室地球觀測(cè)項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)人保羅 · 喬達(dá)斯（Paul Chodas）對(duì)此發(fā)表了自己的看法。他說(shuō)：“2023PVC的直徑大概在220～660米之間。要是它本身比較昏暗，或者說(shuō)不反射太多太陽(yáng)光的話，實(shí)際大小還可能比這個(gè)范圍大得多。這樣一顆小行星撞擊地球，爆炸當(dāng)量在5400萬(wàn)噸～55億噸之間?！弊鳛閷?duì)比，廣島原子彈的爆炸當(dāng)量不過(guò)是1.5萬(wàn)噸——相比2023PVC，可以說(shuō)幾乎就是統(tǒng)計(jì)誤差了。

美國(guó)宇航局艾姆斯研究中心研究小行星撞擊風(fēng)險(xiǎn)的洛里安·惠勒（Lorien Wheeler）在會(huì)議上告訴聽(tīng)眾，如果2023PVC真的撞地球，無(wú)論是強(qiáng)烈的地面撞擊還是低空爆炸“預(yù)計(jì)都會(huì)造成破壞性極強(qiáng)的沖擊波和火災(zāi)”。她還補(bǔ)充說(shuō)，考慮到2023PVC的大小，“破壞的嚴(yán)重程度可能會(huì)導(dǎo)致人類無(wú)法生存”。而且撞擊發(fā)生之后情況也很難好轉(zhuǎn)，因?yàn)闅怏w、氣溶膠以及其他物質(zhì)會(huì)進(jìn)入地球大氣層。劍橋大學(xué)生存風(fēng)險(xiǎn)研究中心研究員勞拉·馬尼（Lara Mani）說(shuō)：“2023PVC撞地球后，氣候循環(huán)方面的反饋幾乎就是即時(shí)的。那就是撞擊冬天?！?/p>

到那個(gè)時(shí)候，世界在一杯咖啡的時(shí)間里就結(jié)束了。會(huì)議茶歇時(shí)分，我們?cè)谧呃壤镆黄鸷壬羁究Х?，小行星防御?huì)議的創(chuàng)始人比爾·艾勒（Bill Ailor）告訴我，這次會(huì)議其實(shí)是臨時(shí)發(fā)起的。艾勒在21世紀(jì)初曾為美國(guó)私人航空航天公司工作過(guò)。他說(shuō)，那個(gè)時(shí)候，“有一位美國(guó)空軍的將軍找到他們，說(shuō)了一大堆，大意是，假設(shè)真的有一顆小行星正朝地球飛奔而來(lái)，我們能做點(diǎn)什么？”在小行星防御會(huì)議的開(kāi)幕式上，有人問(wèn)，要是真的發(fā)現(xiàn)了那么一個(gè)嚴(yán)重威脅，要怎么提請(qǐng)白宮方面注意。艾勒表示：“以前，我們根本做不到，但現(xiàn)在可以了。”

茶歇結(jié)束，與會(huì)者回到D會(huì)議室后討論起了應(yīng)對(duì)2023PVC的方案。美國(guó)宇航局戈達(dá)德空間中心工程師布倫特·巴比（Brent Barbee）指出，考慮到2023PVC的大小，我們需要發(fā)射1300枚“獵鷹”重型火箭——SpaceX的標(biāo)志性產(chǎn)品——才能讓這顆小行星改變運(yùn)行軌道。只要2023PVC軌道的改變程度有少許欠缺，它就有可能一頭扎進(jìn)海洋里，進(jìn)而引發(fā)災(zāi)難性的海嘯。

正是考慮到一絲一毫的偏差都有可能導(dǎo)致災(zāi)難，歐洲空間局行星防御專家德特勒夫·考奇尼（Detlef Kochny）呼吁使用“核選項(xiàng)”——利用核武器爆炸產(chǎn)生的威力大幅改變小行星的運(yùn)動(dòng)方向。實(shí)際上，早在冷戰(zhàn)最為嚴(yán)重的時(shí)期，人們就一直在思考使用核武器應(yīng)對(duì)小行星的方案。1967年，在一次“系統(tǒng)工程”練習(xí)中，麻省理工學(xué)院的一位教授召集了一次研討會(huì)，在理論驗(yàn)證階段討論了通過(guò)核武器手段應(yīng)對(duì)小行星1566伊卡洛斯的方案——按照當(dāng)時(shí)的預(yù)計(jì)，這顆小行星會(huì)在1968年“近距離掠過(guò)”地球（兩者最近的距離也比地月距離遠(yuǎn)38倍）。與會(huì)的研究人員提出，當(dāng)時(shí)正在建造當(dāng)中的6枚土星火箭，每枚都攜帶1億噸當(dāng)量的核爆炸物，直接轟擊小行星1566伊卡洛斯，應(yīng)該就能改變它的軌道——這個(gè)方案本身就有點(diǎn)不切實(shí)際，因?yàn)楫?dāng)時(shí)美國(guó)兵工廠內(nèi)最大的核武器也不過(guò)是2500萬(wàn)噸當(dāng)量。另外，核武器方案還有一個(gè)非常大的問(wèn)題：它不符合法律。

喬治城大學(xué)法律學(xué)教授大衛(wèi)·柯普洛（David Koplow）說(shuō)：“如果你對(duì)行星防御方案的構(gòu)想包括了核武器，那你就有問(wèn)題了。要是你沒(méi)有一個(gè)靠譜的律師，還是不要越過(guò)這條線為好?！?/p>

不過(guò)，白宮科技政策辦公室主任助理馬特·丹尼爾斯（Matt Daniels）說(shuō)，在經(jīng)過(guò)幾十年相對(duì)不溫不火的狀況后，“行星防御議題已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)拐點(diǎn)”。2024年，歐洲空間局將會(huì)發(fā)射一枚名叫“赫拉”的探測(cè)器，它在發(fā)射升空后會(huì)自動(dòng)與迪莫弗斯會(huì)合，對(duì)飛鏢探測(cè)器的殘骸做事后分析，從而將“這個(gè)大規(guī)模實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)橐豁?xiàng)易于理解并且可以重復(fù)的行星防御技術(shù)”。另外，美國(guó)宇航局也會(huì)在2024年發(fā)射近地天體勘測(cè)者紅外空間望遠(yuǎn)鏡，位于智利的巡天望遠(yuǎn)鏡也會(huì)建成——這兩個(gè)學(xué)界期待已久的儀器會(huì)大大加快我們觀測(cè)并記錄對(duì)地球具有潛在威脅的小行星的進(jìn)度。美國(guó)和日本聯(lián)合研制的宇宙飛船則滿載著小行星樣本返回地球。總的來(lái)說(shuō)，各方對(duì)行星防御事宜的重視程度的確發(fā)生了巨大變化，曾經(jīng)在國(guó)家實(shí)驗(yàn)室小房間里展開(kāi)的邊緣話題聚會(huì)，如今看上去更像是討論近地天體事宜的達(dá)沃斯論壇。

那么，行星衛(wèi)士們掌握的拯救地球的技術(shù)手段是否也已經(jīng)得到了相同程度的提高？美國(guó)宇航局行星防御協(xié)調(diào)辦公室主管約翰遜表示：“小行星撞地球的風(fēng)險(xiǎn)沒(méi)有任何改變。現(xiàn)在威脅著地球的那些小行星100萬(wàn)年前就在那兒了。真正改QYPKNd7FEEQ+MRarqt1SZevXR73uIOdDMCpUQPUpoCA=變了的，是我們對(duì)這種風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)識(shí)?！绷硗?，這種認(rèn)識(shí)還需要很長(zhǎng)時(shí)間才能滲透到全社會(huì)。他說(shuō)：“燈不會(huì)突然亮起來(lái)，然后，大家才會(huì)明白納稅人的錢就應(yīng)該花在這樣的事上?！庇钪媾紶枙?huì)向我們拋出一個(gè)提醒，這也沒(méi)什么大不了的。

我參加完維也納的會(huì)議回到新澤西麥迪遜的家中幾周后，一顆流星——有媒體稱其為一塊“芒果大小的石頭”——砸穿了新澤西霍普韋爾一處房屋的屋頂，然后在碰到地面后又反彈上去，在屋頂上又砸開(kāi)了一個(gè)洞。這塊有45億年歷史的“石錘”——當(dāng)天外來(lái)客的碎片擊中人造物體時(shí)，人們往往會(huì)稱其為“石錘”——“著陸”的地點(diǎn)距我不過(guò)1小時(shí)車程，這在宇宙尺度上只不過(guò)是普朗克尺度罷了。這個(gè)來(lái)自外太空的腳注似乎可以作為2023年這次小行星防御會(huì)議的尾聲：雖然我們巡視天空的能力越來(lái)越強(qiáng)，但永遠(yuǎn)也無(wú)法確保天上不會(huì)有任何東西掉下來(lái)。

資料來(lái)源 Nautilus

本文作者湯姆·范德比爾特（Tom Vanderbilt）是一位科學(xué)作家，著有多部暢銷圖書(shū)