去年秋天，云南迪慶發生了一起火流星墜落事件。火流星大多來自小行星，若小行星的軌道與地球軌道相交，就存在碰撞的風險。人們曾猜想，恐龍因此而滅絕，通古斯大爆炸也是這樣造成的。小行星撞地球，遙遠而現實的威脅。如果說，這只是時間的問題，那么它可以避免嗎？日前，北京天文館館長朱進、國防科技大學空天學院博士李泰博等專家做客由北京愛太空科技公司主辦的“宇宙沙龍”，和天文愛好者們共同探討了小行星的奧秘。
小行星撞地球不可避免
北京天文館館長朱進介紹，小行星是太陽系內類似行星環繞太陽運動，但體積和質量比行星小得多的天體。小行星和地球一樣，一直在繞著太陽旋轉。還有一類比小行星更小的太陽系天體，當它們在天上飛的時候，叫流星體；當它們進入地球大氣層，會產生發光的現象，就叫流星；如果沒燒完，落到地面上就叫做隕石。
“人類第一次預警小行星撞地球其實并不遙遠。在2008年10月，美國一個小行星觀測項目的研究者發現，一顆直徑4米左右的小行星正飛向地球；僅僅20個小時之后，它就與地球發生了碰撞。”幸好，這顆小行星落在荒無人煙的沙漠之中，后來人們根據小行星軌道通過計算找到了600多塊隕石。另外一次成功預警小行星撞地球則是在2014年元旦，科學家們發現一顆小行星將在24小時后將撞向地球。不過這顆小行星也很小，并沒有對人類產生威脅。
“所以說‘小行星撞地球’并不是一個未來的威脅，它已經發生了，而且以前肯定無數次發生過。”其實觀察月球就會發現，月球表面布滿環形山，其中絕大部分都是隕石坑，說明月球幾十億年來已經經受了無數次小行星的撞擊。地球和月球是近鄰，那么地球遭遇到小行星撞擊也是不可避免的。
有威脅的小行星有7000多顆
“到今天為止，人類發現的小行星數目大概是136萬個，其中有大概50萬個已經被人類精確地定出軌道并給予了永久編號。”不過，未來隨著新一代更大口徑的天文望遠鏡投入使用，人類對小天體的探測能力增強，發現的小行星數量可能會有量級上的增長。
朱進說，小行星中最引起科學家關注的是近地小行星，因為近地小行星有撞上地球的潛在危險。到目前為止人類共發現了17萬顆近地小行星，這里面有大概7000多顆的直徑是大于140米的，這意味著它能在地球表面造成明顯的損害 。“其中有885顆是直徑大于一公里的，這意味著如果撞上地球會造成全球性災難，甚至可能導致四分之一人口死亡。不過，對其中大多數來說，與地球相撞的概率是非常非常小的。”
朱進介紹，到今天為止，人們已經發現的在未來一兩百年里撞地球概率不是零的小行星，大概有700顆左右。其中一顆2010年發現的小行星，在2095年到2117年期間有63次的可能會與地球相撞，它撞到地球的概率為1/20，不過它也非常小，直徑只有不到10米。“大多數小行星都很小，對地球的影響微乎其微。就像香格里拉火流星的效果一樣，只會讓人們更加廣泛地關注天文科學本身。”
“除了近地小行星撞地球的可能性之外，人類也應該關注小行星對人類好的方面。比如在小行星上采礦，比如捕獲一顆特殊的小行星進入我們需要的軌道，甚至給新發現的小行星起名也很有趣。”
七招可以保護地球不被毀滅
誰來保衛人類不受小行星“毀滅性”的破壞？怎樣保衛地球呢？首先，當然是要發現對人類有威脅的小行星�？茖W家們從1999年到現在為止，一直在重點監控150顆左右的小行星，一旦發現其軌道與地球有相撞的可能，那么就必須立即采取行動。“只要人類能夠讓一顆高速飛行小行星的速度發生1厘米/秒的改變，那么它飛行100年后，軌道就會改變10萬公里。”
李泰博介紹，人類的“地球防護”共有七招。第一招就是核爆，發射一個飛行器接近小行星，在它的表面或地下進行核爆炸，核爆的能量足以推動小行星改變軌道。這種方法快速見效，但易造成空間碎片和核污染。
第二招是動能撞擊。這個方式簡單直接：用一個航天器撞一顆有危險的小行星。比如NASA的深度撞擊任務，其探測器于2005年7月4日接近坦普爾1號彗星的彗核，然后分離出一個質量370千克的投擲放射器撞擊彗星，撞擊速度大概是每秒10千米，彗星的位置在3年之內改變了10公里。
第三招是引力牽引。根據萬有引力，質量越大引力就越大，離的越近引力也越大。因此，將航天器駐留在與目標小天體一定的距離上，航天器可以在不接觸小天體表面的情況下通過萬有引力對小天體施加作用，從而使小天體產生一個持續的速度變量，并改變小天體的運行軌道。2013年NASA曾經提出一個計劃，采用一個18噸的飛行器懸浮在小行星附近，對其施加引力來改變軌道。不過由于某種原因，這個計劃沒有實施。
第四招是激光銷蝕。激光可以加熱一個物體，當它表面溫度升高到一定程度，就會有物質揮發出來。因此，用一個功率足夠大的激光投射系統照射小天體表面，利用表面燒蝕產生的等離子體噴射所帶來的反作用力，可以造成小天體的速度變化，進而改變軌道。
第五招是拖船捕獲。將一個裝有推進系統的航天器著陸并錨定在近地小天體表面，利用航天器發動機產生的推力對小天體施加作用力，從而緩慢地改變小天體的運行軌道。2013年，NASA曾向白宮提交“捕捉小行星”計劃 ，計劃捕捉一個直徑7到10米、質量約500噸的小行星，然后把它帶入月球軌道，成為月球的衛星。
第六招是太陽光壓。由于光的波粒二象性，曬太陽也是光子在推你的過程。如何增加太陽光壓引起的力？比如，我們可以增大它的反射率。將涂層噴涂在小天體表面，根據雅爾科夫斯基效應，通過改變小天體表面反照率來改變輻射光子對小天體的作用力，以達到改變小天體軌道的目的。另外，在近地小天體表面放置可轉動的太陽帆，也可以增強太陽光壓的效果。
第七招是質量驅動。單個或多個著陸器在小天體表面進行鉆取，將小天體自身的物質噴射出去產生反作用力，根據動量守恒原理，從而改變小行星的速度，避免和地球軌道相交。
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