【适用话题】 宇宙探索 科学发展 人类安全
當行星撞上地球,人类该如何应对?6900万年前小行星撞击地球导致恐龙灭绝的悲剧,给人类留下了心理阴影,影视作品和科幻小说都试图对此提出解决方案。电影《独行月球》提出“月盾计划”的方案,即人类在月球上部署重型核弹,先摧毁小行星,再利用月球对地球进行掩护,抵挡小行星爆炸产生的碎片。美国电影《不要抬头》里,面对一颗还有六个月就要摧毁地球的彗星,美国政府打算用飞船将大量核弹运送到太空,利用爆炸的冲击力将彗星推离地球……阻挡行星毁灭地球的想象,随着一项名为“双小行星重定向测试”(DART)的任务启动,而走向现实。
北京时间2022年9月26日,一颗被人类发现了26年的小行星惨遭宇宙飞船“碰瓷”。根据人类过去对其运行路径的监测和理解,美国国家航空航天局(NASA)当天成功引导一艘宇宙飞船撞向了它。南非天文台望远镜观测到了这一幕:一路向前的飞行器,在太空中径直撞向了比它体积大很多的小行星,将它往前推了一把。随后,飞行器像尘埃般消失在太空中。
据NASA解释,该小行星没有对地球造成威胁的可能,之所以会选择撞击它,是希望将其当作一项科学应用研究。这也是全球首次“行星防御”任务的实地试验。类似试验已经在多国部署,欧空局、中国都宣布,未来5年内将执行小行星防御计划。2022年4月24日“中国航空日”当天,中国国家航天局副局长吴艳华透露,中国正着手组建“近地小行星防御系统”,主要对小行星进行监测,判断危害等级,并在一定情况下采取主动手段防御。
截至2020年,人类已经发现了2.8万余颗近地小行星。这些小行星在环绕太阳运行时,也可能飞掠地球,上演真实的“火星撞地球”事件。2020年12月23日清晨7点23分,一颗火流星划过青海玉树和西藏昌都交界的高空,化成陨石降落在中国大地。科学家后来研究发现,这是一次典型的近地小行星“追尾”地球事故。而且,沿着晨昏线飞行的小行星撞地球时,运行路径是人类观测的死角,很难事先预报。每次小行星无预告的突然降落,都会让人类社会体会到冲击和失控感。
NASA为了9月26日这次的任务,花费了3.24亿美元(约合人民币23亿元),代价十分高昂。一类代表性的观点认为,这项任务“可以但没必要”。小行星撞地球的确每天都在发生。宇宙掉落的尘埃和残片,一直伴随人类繁衍生息。据科学家研究,每天进入地球大气层的星际尘埃有几十吨。尺寸越小的小行星,越难被观测,撞击地球的频率越高。虽然用人的一生来衡量小行星撞地球的概率,如同中彩票一样罕见,但放在人类历史长河中,小行星依然会对人类造成风险。
一项发表于《自然》的研究揭示,从1993年至2013年,约有60个直径约20米的小行星撞入地球大气层,这比人们预计的频率高很多。但大部分人之所以忽略这一数字,是因为这些小行星都在海洋或偏远地区的上空爆炸。科学界有一个共识:会导致严重后果的,是直径超过140米的近地小行星。这些小行星一旦撞击地球,爆发的能量大到足以摧毁一个中小型国家。
2005年,美国国会曾授权NASA寻找90%的近地小行星。但该任务由于拨款不足,在2020年宣告失败——目前至少约一半的近地小行星还未被人类发现。但在2013年,一起几十年难遇的行星伤害人类事件,引起了科学界以及各国航天局的重视——2013年2月15日,一颗直径约18米的小行星在俄罗斯车里雅宾斯克地区上空坠落并发生爆炸,导致当地居民家中的窗户被震碎,约1200人受伤。据报道,当时它冲击大气层释放的能量相当于50万吨TNT炸药。车里雅宾斯克事件发生后,联合国外太空司成立了两个国际组织——国际近地小行星监测预警网(IAWN)和空间任务咨询规划小组(SMPAG)。一旦观测到小行星撞上地球的可能性,它们将会通知各个成员国采取行动。
最近两年,世界各国开始加强对近地小行星防御系统的部署。美国宣布将研究专门针对观测近地天体的望远镜,并希望在2028年将其送入太空。2022年,美国国家科学院、工程院等发布“十年规划”,“行星防御任务”被列为美国未来十年的重点项目。中国也正在加紧部署相关计划。吴艳华表示,我们争取在“十四五”末期或者2025年、2026年实施一次对某一颗有威胁的小行星,既进行抵近观测,又实施就近撞击的方式改变它轨道进行技术试验。
2019年,第六届全球行星防御大会在美国华盛顿召开。一次各国科学家联合防止行星碰撞地球的模拟演练展开。来自美国、欧空局、俄罗斯、中国和日本的科学家纷纷采取行动,最终将小行星从与地球“亲密接触”,撞为“擦肩而过”。
但坏消息是,小行星被撞出了一块直径约50米的岩石。这块岩石沿着地球方向,朝人类砸来。任务失败。这也是自2013年以来世界各国联合展开的第四次模拟试验。人类在其中已经失败了三次。令人伤心的结局提醒着人类,我们离主动防御小行星还差很远。更重要的是,防御小行星的威胁,是一个休戚与共,需要各国齐心协力、携手同行的使命。
[摘自微信公众号“南风窗”(ID:SouthReviews),有删减]
【素材分析】发现并监测近地天体,特别是潜在威胁天体,是识别和减缓灾害的关键环节,是关乎地球环境和人类生存安全的大事。NASA的这次撞击任务,旨在证明地外天体碎片可以被人类的探测器或者卫星撼动,无论能达到什么程度,都是人类宇宙探索的又一次进步,期待未来我们有更多保护人类安全的办法,让人类与地球在为力啊生存着更安稳踏实。
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