阻擊“天外殺手”

編譯 易石

阻擊“天外殺手”

編譯 易石

科學家正在研究摧毀可能襲擊地球的“天外殺手”之新方案。

流星猶如天空中燃放的禮花，雖然轉瞬即逝，卻給人們留下長久的美好記憶。然而，如果這些流星在天空沒有完全燒掉，就有可能掉到地球上，并對人類造成傷害。雖然采用現有的技術很難對隕星進行跟蹤和攔截，但是科學家并沒有放棄，他們正在研究一些新的方案，希望將來以科技手段來摧毀那些可能襲擊地球的“天外殺手”。

近地天體頻頻襲擊地球

像月球和火星一樣，地球也經常被隕星所擊中。隕星在地球上的殘骸被稱為“隕石”，它們沖擊地球形成的坑被稱為“隕坑”。據美國“近地小行星追蹤計劃”的天文學家估計，有可能撞擊地球并帶來災害的近地小天體總數大約為700顆。每年有5～10次小規模襲擊，每5年有一次稍大規模的襲擊。

由于人類居住區占地球總面積小于15%，因此人類受到隕星沖擊傷害的概率較小。但是，前不久，在俄羅斯車里雅賓斯克州發生的一起隕星襲擊事件，導致1000多人受傷，所幸沒有人死亡。根據加拿大科學家的推算，在世界70億人口中，每10年只有一人直接殞命于質量不小于100克的隕石墜落，而每年也不過只有16座房屋被隕石擊穿屋頂。

美國天文學家通過計算發現，一個人一生中被隕石擊中的概率約為70萬分之一，甚至略低于一個人在一生中遇到空難的概率。然而，如果出現6500萬年前導致恐龍滅絕那樣的大隕星襲擊，這個概率就提升到將近百分之百！絕大多數人都可能死于那樣的災難，幸存下來的極少數人也難以度過災難之后的蠻荒歲月，人類文明可能完全毀滅。因此，對隕星的擔憂并非杞人憂天，展開對小行星、彗星以及由它們形成的流星等近地天體的監控和攔截是很有必要的。

從太空中監控近地天體

上圖：隕星在俄羅斯車里雅賓斯克州上空爆炸時留下的煙霧痕跡下圖：被隕石砸出的直徑達6米的冰窟窿

從目前的技術水平來看，減少隕星傷害的最好辦法是預警。在發現可能襲擊地球的隕星后，可根據其軌跡劃定危險區，然后疏散危險區域內的民眾。在地面上監控近地天體可以采用雷達和望遠鏡，更為可靠的預警方法則是采用專用的近地天體監控衛星。最近，加拿大就發射了一顆名為“小行星獵人”的監控衛星。

“小行星獵人”監控衛星的體積較小，與一個普通行李箱相當，其造價為1500萬美元，它在地球上空約800千米處的軌道上飛行，每100分鐘繞地球一圈。“小行星獵人”攜帶的太空望遠鏡凈重50千加拿大此次發射的800千米軌道太空望遠鏡，可以對更貼近地面容易成為襲擊地球的“天外殺手”的天體進行監控。

阻擊沖向地球的隕星

克，是目前世界上最小的太空望遠鏡。

由于種種原因，從地面上有時候是探測不到近地小天體的。比如，當小天體沿著陽光射來的方向飛向地球時，地面上的探測設備是難以探測到的。負責開發“小行星獵人”衛星的科學家認為，從太空能更好地監控近地天體，但是目前已經發射的一些太空望遠鏡通常軌道過高，大多在36000千米的同步軌道上。

上圖：加拿大發射的“小行星獵人”監控衛星下圖：美國研究人員提出的DE-STAR系統

不僅要對近地小天體進行監控，對于那些有可能襲擊地球并傷害人類的天體還需要進一步采取措施。雖然目前的技術還達不到，但科學家認為，將來最有希望用激光技術阻擊襲擊地球的隕星。為此，美國研究人員提出開發“太陽能定向阻擊小行星”系統的構想。該系統的原理是：把太陽能轉化為激光束，用于改變沖向地球的小行星或彗星的運行軌跡，而對于那些可能很快就會沖向地面的流星，則用激光束以蒸發的方式將之直接摧毀。

“太陽能定向阻擊小行星”系統還可以作為能源補給站，給附近途經的航天器補充能源。“太陽能定向阻擊小行星”系統的外觀像一塊大平板，上面安裝有多個激光轉換器，可以把太陽能轉化為激光，功率可以根據需要進行調整：摧毀流星采用最大功率，可以在很短時間內將流星分解并蒸發；改變小行星或彗星軌跡的功率次之，對較大的星體一般采取這種方式；為航天器補充能源的功率最小，這樣可以保障在不對航天器造成意外損傷的前提下有效地供給能源。

一些電影愛好者認為，可以嘗試按照科幻電影情節，對沖向地球的大型天體發射核彈以消除撞擊隱患。但是不少科學家表示，好萊塢式的核爆解決方案不具可行性。從技術上講，核炸彈可以毀滅一個直徑數十米的天體，但是對地球安全構成威脅的并不是這些小天體，因為這么小的天體在歷經大氣層的燃燒之后已經不具危害性。對地球具有威脅的是那些直徑大于400米的近地天體，這些就很難用核彈在大氣層外完全摧毀。如果不能完全摧毀，其碎片也會威脅地球。如果讓它們經過大氣層燃燒一段時間體積變小后再摧毀，那對地球的核污染可能會大于它們襲擊產生的危害。

也有人建議用導彈摧毀隕星。科學家認為這種方法也不具備科學性。首先，目前所擁有的先進的防空和導彈防御系統都無法監測到近地天體。其次，隕石從外大氣層進入大氣層的速度非常快，一般導彈最多能達到25馬赫，而隕石可以達到50馬赫，因此從擊中性的角度來看，比較難實現。另外，絕大多數導彈的能量還不足以完全摧毀隕星。

阻擊近地天體需多國合作

監控和阻擊“太空殺手”光靠一個國家是不夠的，需要多個國家進行合作。空間天體撞擊地球是“全球挑戰”，需要各國一起尋找解決方案。由于俄羅斯經常遭受隕星襲擊，該國不少官員和科學家也在不同場合呼吁世界各國聯合起來，建立一個“近地天體防御系統”，以對付天外飛來的災禍。

目前，國際上已有多個對近地天體進行觀測的項目。比如，美國洛厄爾天文臺負責的“近地小行星搜尋”計劃，旨在發現和追蹤所有穿越地球軌道的較大天體的“空間監測”項目，美國航空航天局和歐洲空間局合作的“太陽及日球層天文臺”項目，美國加州理工學院噴氣動力實驗室負責的“近地小行星追蹤”項目等。