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灭绝恐龙的小行星来袭?我们如何应对?

2018-11-24 22:37 作者:博科园  | 我要投稿

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每隔1亿年左右,地球便会遭受一颗杀手级小行星撞击。上一次的大撞击导致恐龙灭绝,四分之三的生命从地球上消失。现在,人类掌握了火箭和核弹技术,不会像恐龙一样在灾难面前束手无策。科学家提出了一系列防止小行星撞击的策略,其中包括核弹法、推挤法、拖拽法和离子束轰击。

艺术概念图,小行星逼近地球

对于天外来客,我们不必过分紧张。每天有数吨太空物体像雨水一下坠落地球,绝大多数是微小尘粒,不会对我们的安全构成任何威胁。不过,每隔1亿年左右,地球便会遭受一次灾难性撞击,肇事的小行星个头可达到数公里。上一次的大撞击终结了恐龙时代,四分之三地球生命走向灭绝。如果人类遭此厄运,后果也将是灾难性的。面对来势汹汹的杀手级小行星,防空洞形同虚设。

艺术概念图,小行星撞击地球

阻止小行星

无论是海啸还是火山爆发,其破坏力都无法与小行星撞击相提并论。撞击卷起的尘埃和碎片将遮住太阳,让地球进入可怕的“核冬季”。即使在第一波袭击中幸存,等待幸存者的也将是一个支离破碎的世界。包括蟑螂、老鼠和缓步动物在内,生命力强悍的动物可能活得好好的,但人类的厄运已然注定。小行星撞击引发的灾难超乎想象。在漫长的演化史上,地球曾多次遭受这种撞击,每一次都被迫死机重启。现在,人类掌握了火箭和核弹技术,还有美国宇航局这样的航天机构,不会像恐龙一样在灾难面前坐以待毙。我们可以借助工程手段,应对欲将地球置于死地的杀手小行星。

流星雨是很多人的最爱。但如果大块头流星撞击地球,将造成灾难性后果

1998年,美国国会要求宇航局锁定杀手小行星,2005年进一步提高他们的要求。截至2020年,宇航局将锁定90%个头在135米以上的小行星。如果发现一颗小行星直奔地球而来,我们将如何应对?我们有很多选择,用核弹炸毁来袭小行星是最后才能考虑的手段。摧毁一颗巨大的太空岩石并非易事,即使成功摧毁,也会制造出一个可怕的放射性碎片云,仍对地球的安全构成威胁。因此,优选方式是利用技术手段偏移小行星的轨道。科学家知道绝大多数危险小行星的位置。如果它们奔向地球,科学家能够提前几年发出预警。

核弹攻击

核武器通常被视为“最终手段”。1967年的《外太空条约》禁止在太空中使用核武器,但绝大多数人认为如果地球面临毁灭危机,可以对这项条约置之不理。与科幻大片《绝世天劫》描述的不同,核弹法并不一定要在来袭小行星上钻洞,而后将核弹放入洞中引爆。只需在小行星表面引爆核弹,便足以改变它的轨道。在实际操作中,可以利用火箭运送核弹,无需宇航员亲自上阵。核弹头的重量可达到1吨,爆炸威力相当于数百万吨TNT炸药,足以让大块头小行星偏移原有轨道。借助当前或者未来几年出现的巨型运载火箭,一次可以运送多枚核弹头。一项研究指出以宇航局的SLS火箭为例,这种火箭运送的核弹能够改变一颗800米长的小行星轨道。

《绝世天劫》和《天地大冲撞》海报

推挤法

面对不怀好意的小行星,我们可以用核弹炸,也可以用“推挤法”。推挤法虽然不如核弹那么引人注目,但却是一个更理想的选择。如果采用核弹法,发射时要考虑潜在的爆炸风险。即使成功命中目标,也会给地球带来一场可怕的放射性碎片雨,荼毒人类和其它生灵。

采用推挤法时,航天机构将向来袭小行星发射火箭,虽然当前的火箭效率无法与核弹相提并论,但这却是一个最简单的应对方式。要想让推挤法行之有效,我们需要提前发现来袭小行星,为实施拯救行动争取时间。

一艘飞船靠近小行星,利用引力拖拽改变小行星的轨道

引力拖船

在地球上拖动一块数百万吨的岩石几乎是一项不可能完成的任务。但在没有重力的太空,我们不会遭遇摩擦阻力。也就是说,如果我们让一艘足够大的飞船靠近来袭小行星,飞船能够用自身的引力拖拽,改变小行星的轨道。这是一个非常缓慢的过程,每秒只能让小行星的轨道偏移几厘米,甚至只有几毫米。因此,科学家必须提前发现来袭小行星。如果提前100年发现,引力拖拽法是最安全最容易的选择。

小行星撞地球艺术概念图

离子束轰击

除了拖船,科学家还考虑使用离子束。具体地说,就是向小行星派遣飞船,而后让飞船发射等离子束,将小行星推出原有轨道。不过,飞船需要一直与小行星亲密接触。等离子束加热小行星表面,使其汽化。随着这些气体和碎片飞离小行星,所产生的反作用力可以改变小行星的方向。与引力拖船一样,这种方式虽然缓慢,但可预测性高,同时可以利用现有技术。

科学家还提出了一个更简单的方法——将小行星刷成白色,提高它们的反射率。反射率提高意味着小行星表面反弹更多太阳光子,所产生的额外压力能够逐渐改变小行星的轨道。

美国宇航局2014年公布的图像,展示1400颗近地小行星的轨道

“肢解”小行星

我们也可以用激光轰击小行星。这种应对手段并不能摧毁小行星,但可以借助上文提到的反作用力逐渐改变小行星的轨道。不过,科学家尚未研制出巨型太空激光器。此外,激光法也需要进行更多规划。另一种方式通常被称之为“质量投射器”。想象一下,在小行星上部署一个质量投射器,弹射地表岩石,利用产生的反作用力让小行星与地球擦肩而过。所有这些应对来袭小行星的手段都需要提前预警。好消息是,体积足以终结地球文明的小行星很容易被监测到,让我们拥有足够的准备时间。

博科园-科学科普|文:科雷·海内斯/漫步宇宙/qqtaikong

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