可能導致人類滅絕的潛在威脅有很多,小行星就是其中之一。6600萬年前,統治地球1億多年的恐龍,在小行星撞擊中徹底消亡。作為人類,我們該如何避免悲劇重演呢?
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很多人覺得,用核武器轟炸是一個好辦法。其實不然。盡管核武器是人類最強大的武器,但轟炸小行星還是威力有限。而且,如果炸出更多碎片,那么給地球帶來的威脅反而更大,更加難以防御。
最好的辦法,就是利用航天器去撞擊,利用動能改變小行星軌道,使其無法再威脅地球。2024年,我國宣布將啟動小行星防御計劃,準備發射探測器,進行這樣的嘗試。時隔近一年半的時間,近日,我國又發布了小行星動能撞擊演示驗證任務,這個話題再一次引起了廣泛關注。
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實際上,這不是人類第一次跟小行星“玩命”。在2022年的時候,美國宇航局就曾經實施了“雙小行星重定向測試”任務,利用探測器撞擊了一顆名為迪莫弗斯的小行星。結果非常喜人,它炸出了約1.6噸的碎片,除了它本身的動能之外,這些碎片也產生了反推力,最終使其公轉周期縮短了32分鐘,遠超過最初預計的10分鐘。
事實證明,撞擊是有效的,人類找到了拯救地球的方法。即便未來可能來襲的小行星體積再大,只要我們干預得足夠早,或者發射的撞擊器足夠多,就能夠明顯改變其軌道,防止災難的發生。
那么問題來了,既然美國已經驗證了這個技術的可行性,我們還有必要重復實驗嗎?
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答案自然是肯定的。
首先一點,美國有這個技術,那是美國人的,不代表別的國家可以共享,尤其是我國。這里面的相關技術,必須得牢牢掌握在咱們自己的手里,獨立實現才可以。
而且,雙方的任務,本質上并不完全相同。根據中國科學院上海天文臺光學天文技術研究室研究員唐正宏的說法,NASA的目標是一個雙小行星系統,通過測量其軌道周期變化來評估撞擊效果。而中國的目標是一顆單獨的近地小行星,將直接測量其繞太陽公轉軌道的變化,技術挑戰不同。

用他的話說,咱們的這次撞擊,可以看作是對美國那一次任務的補充和升級。
同時,也對我們自己的技術展開檢驗和提升。
要知道,這次任務說起來簡單,其實也挺復雜的。首先,探測器就有不止一個,除了實施直接撞擊任務的裝機器之外,我們還配備了一個觀測器。觀測器不大,是一顆立方衛星,也就是非常迷你。別看它小,作用卻相當關鍵,這就要通過任務模式來介紹了。

本次任務也不是探測器飛抵小行星就直接撞上去的,而是首先對目標小行星進行伴飛,觀測并分析小行星的物理特性、軌道參數和環境條件,為后續任務提供參考。通過這些數據,天文學家會制定最終的撞擊方式。撞完還不算結束,立方星會繼續伴飛并觀測,從近距離清晰地看到撞擊效果。
總的來說,我們采取的是“伴飛+撞擊+再伴飛”的任務模式。
據透露,我國目前尚未決定撞擊哪一顆小行星,但已經有了初選目標。根據中國深空探測實驗室系統研究院院長陳琦對外公布的消息,我國考慮了眾多小行星的直徑、半長軸、軌道傾角等重要參數,初選了10顆作為備選目標,如2015xf261、2019ov3、2020bd11等。

看名字就知道,這幾顆小行星此前還真挺不起眼的。確實,它們之中,最大的一顆也只有89米的直徑,還不如一個足球場大,也達不到威脅人類的水平(通常認為140米是足夠威脅人類安全的臨界值);最小的一顆,直徑僅有24.3米左右。根據此前的計劃,我國也確實傾向于對50米左右的小行星實施這次任務。
美國撞擊的小行星迪莫弗斯,直徑有差不多160米。而我國選定的目標,全都比它小得多,這對我們來說難度也要高得多。但咱們藝高人膽大,我相信任務的難題一定能完全被克服。

針對探測器的發射時機,我國天文學家初步定在了2027年,在小行星來到距離我們約1000萬公里的位置實現交匯。在合適的時機下,撞擊器會以每秒約6.5公里的速度暴力撞擊小行星。如果計算撞擊的相對速度,更是可以達到每秒9.5公里左右,這個動能也是相當驚人的了。
在這個時候,觀測器就會在安全的位置詳細記錄撞擊產生的碎片和塵埃,同時還能精準地觀測小行星軌道的改變幅度。

根據目前的計劃,我們期待探測器能夠將小行星的軌道改變3到5厘米。最終在更長的時間范圍內,使其在幾十年甚至100年的時間內都不再有靠近地球的可能性,從而解除其危機。
除了這種動能撞擊的方案之外,核武器也是備選的方案之一。只不過目前成熟度不夠高,無法展開測試,有待于相關技術的發展。還有科學家提出,我們可以發射探測器,在太空中捕獲更小的小行星,再利用這顆小行星撞擊有威脅的小行星,效果更好。但同樣的,目前我們的科技還沒先進到這個程度。
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短時間來看,動能撞擊仍然是最佳方案。幸運的是,我們確實也沒發現有危險的小行星會在100年內撞擊我們。等到真的危機到來時,相信人類的科技已經足夠抵御它們了。
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