为了防止世界被破坏,NASA 准备上天炸星星

2018-06-28
天佑 评论
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有句话大概是这么说的:

冷战结束之后,美帝因为在地球上已经找不到更强的对手了,所以只能将目光投向宇宙。

然后,美帝的被迫害妄想症就日益严重了。好莱坞大片也从《异形》里恐怖的外星生物拍到了《复联 3》里一个响指消灭宇宙一半物种的灭霸,以至于在科幻片里地球及地球生物的日子从来就没好过过,而所有外星生物也似乎天生就带有与人类为敌的属性。

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▲图自:《复联 3》

当然除了外星生物这种「人祸」,好莱坞大片里「天灾」也是必不可少的。

1998 年的《天地大冲撞》就描述了科学家发现一颗彗星即将不可避免地撞击地球,并造成物种灭绝等严重后果,而唯一能阻止彗星撞击地球的方法就是用核弹将彗星炸毁。最终彗星一分为二,小的那部分将美国东海岸彻底摧毁,大的则被人类成功拦截在大气层外化为了流星。在本片中人类在天灾面前所表现出的渺小也被刻画得淋漓尽致。

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▲图自:《天地大冲撞》

或许是在地球上真的没了对手,抑或是真切地感受到了来自我们头顶那片未知的宇宙里暗藏的恶意,因此要未雨绸缪以防止世界被破坏,美国国家航空航天局(NASA)在近日更新了其应对危险近地小行星的计划,计划中 NASA 对未来 10 年将采取的措施及对小行星的撞击该采取何种策略做了详细的描述。

不过 NASA 对小行星的忧虑是真实存在的么?这个计划跟好莱坞大片的相似度又有多少呢?

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暗藏杀机的太空

6 月 21 日,一颗之前并未被探测到的流星在俄罗斯上空闯入地球大气层,并在大气层中爆炸后结束了旅程。据 NASA 估算,这次爆炸的威力相当于 2800 吨 TNT,成为今年人类检测到的最严重的小行星闯入地球大气层事件。

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▲动图自:START/YouTube

而在 2013 年 2 月 15 日,同样是在俄罗斯,一颗流星同样在大气层爆炸,爆炸则威力相当于 44 万吨 TNT(广岛原子弹相当于 1.3 万吨 TNT),造成了 1200 多人受伤,几百栋房屋窗户受损。

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▲动图自:Artur Alves/YouTube

由此可见这些可能对人类造成威胁的「天外来客」造访地球并不是什么十分罕见的事。而往小了说,像流星雨这类赏心悦目还不会造成灾害的事件更是在每年都会定时上演 N 次。不过这些都不是重点。

6500 万年前的恐龙灭绝,目前被广泛认为是由一颗直径约 10km 的陨石撞击墨西哥附近而造成的。而想这样造成物种灭绝的严重事件既然已经发生过,那么现在的问题就是:下一颗「大一号」的陨石会在什么时候到来?

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▲一颗直径 500km 小行星撞击地球的模拟,动图自:Discovery Channel

其实早在 2013 年,NASA 就绘制了一副所有已知具有潜在威胁小行星(PHAs,大小超过 140 米)的轨道图。如下图所示,这类小行星的轨道数量超过了 1400 个。

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▲图自:NASA/JPL-Caltech

虽说 NASA 声称这 1400 个小行星在接下来的 100 年里都不会成为令人担忧的威胁,但据 NASA 公布的数据,对于大小在 8 km 左右足以造成物种灭绝的近地小行星(NEAs)来说,被发现的还只有 90%,而且小行星越小被发现的就越少,以至于能摧毁城市的小行星的发现率不足 10%,毕竟像上文提到的 6 月 21 日造访地球的小行星在之前就未被发现。

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▲图自:NASA 报告

于是为了提高预测的精度以及防止最坏的情况发生,NASA 制定了这个防御计划。

上天炸星星

在整个报告中,NASA 一共提出了 5 点计划:

  • 提升对近地物体的探测、追踪、鉴别的能力;

  • 加强对近地物体的建模、预测以及信息整合;

  • 发展对近地物体进行偏向及摧毁任务的技术;

  • 加强对近地物体应对工作的国际合作;

  • 定期对近地物体撞击开展应急演练并制定行动草案

当然,大家对探测、预测、国际合作大概是不会感兴趣的,而其中最有趣的可能也就是第三条将小行星偏移或者摧毁了。只是 NASA 想出来的是什么办法来达成目标呢?

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动能撞击器(Kinetic Impactors)

所谓动能撞击器也就是让一个或多个航天器以高速撞向小行星以改变其轨道,从而让它不会撞向地球,但是它的缺点是需要有足够的预警时间(对于小型小行星来说,一般需要 1-2 年来让它改变轨道)。

值得一提的是,根据 NASA 的计划,名为「双小行星改道测试」(DART)将于 2021 年进行,目标是在 2022 年到达名为 Didymos 的小行星系统。而该测试也有望成为人类首次利用动能撞击器改变小行星轨道的技术展示。

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▲图自:NASA

核装置(Nuclear Devices)

在 1998 年上映的另外一部关于小行星撞击地球的电影《绝世天劫》里,人类想出的摧毁小行星的方法和《天地大冲撞》里的一样,都是让宇航员带核弹上去将其炸个粉碎。

很明显,对于体积较大的小行星来说,用人类目前掌握的最强武器——核弹来将其炸毁无疑是最好的选择。

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▲图自:《绝世天劫》

引力牵引器(Gravity Tractors)

顾名思义,引力牵引器即是将航天器发射至小行星周围绕飞,然后利用航天器本身的万有引力缓慢改变小行星的轨道并最终使其偏离地球。与动能撞击器类似,引力牵引器也有轨道改变的周期长、适用的小行星不能过大(大于 500 米)的缺点。

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▲图自:New Scientist

Geek君有话说

NASA 的行星防御官员 Lindley Johnson 表示:

有些东西和电影里确实很像,但我看不到我们的研究和技术里有哪些是需要用到宇航员的地方,我们的小行星偏离任务将全部由机器飞船完成。

诚然,电影里英勇就义为了拯救地球和全人类而成为英雄的故事很符合艺术创作的要求,但是很多时候科学不那么「性感」的样子才是科学本来的样子。

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▲图自:Pixabay