对付天外飞星“地球神盾”登场(图)

计算机图形:轨道对撞器对准直冲地球而来的小行星轻轻一打。

　　刚刚进入2012年，就有两颗小行星和地球擦肩而过。它们悄然“造访”，总是有惊无险。很快，人们便把这些危险忘了。但科学家们并没有闲下来，美国航空航天局和欧洲宇航局的科学家们很清楚，接近地球并真的掉下来的天体，此前有，现在有，将来还会有。人类只有未雨绸缪做好防御准备，才不会招来噩运。

　　现在，在投资到位的情况下，科学家开始着手行动了。欧盟近期投入400万美元，资助“近地天体防护盾”，考虑各种防御天体撞地球的方法，其将经过理论、实验、模型等各阶段，最终选择一种方案，令地球重获安全。到2020年，在经过大量科学论证后，这些原本科幻电影中才有的举措极有可能变成现实。

　　地球神盾构想

　　1 核爆法

　　即用核导弹对入袭天体发动全面“攻击”，令其在未到达地球时爆炸瓦解或脱离轨道。

　　2 引力法

　　人类可以建起一个小型探测器，徘徊在敌方天体旁边，不用直接接触到天体，而凭借离子推进和天体保持一定距离，然后利用其自身引力，把天体牵引着拉出危险的轨道。

　　3 动力法

　　科学家想象，如果能建造一个巨大的轨道对撞器，对准直冲地球而来的小行星轻轻一打，将其打歪出轨道外。

　　天外飞星频繁接近地球

　　2012年1月27日，太空岩石“2012 BX34”悄悄路过地球，其仅一辆公共汽车大，与地球距离约为月球至地球距离的五分之一。美国宇航局加州理工大学“蒸汽动力实验室”的官方微博称，借助先进雷达网络，的确探测到了这颗太空岩石的造访轨迹，“这些小家伙总是在最后一刻才现身，但它们没有危险因为很快就燃烧了。我们寻找的是大家伙。”科学家认为，远道而来的“大家伙”才会对地球造成危险。随后，有一个“大家伙”往地球方向冲来。1月31日，小行星“433艾若思”（爱神星）从地球上空划过。“433艾若思”形状如花生，宽约32公里。科学家早在1898年就发现了它，它的轨道呈椭圆形，每1.76年就会出现在距地球320万公里范围内。这次“433艾若思”离地球的位置是1975年以来最近的一次两者相距约267万公里。在天文学上，这已是很近的距离了。“2012 BX34”和“433艾若思”（爱神星）的来访，并未实际威胁人类。于是，人类听着各种小行星邻居们的旅行踪迹，但听完了，该正常上班的还会正常上班，生活没有丝毫变化。普通人很快便忘了“433艾若思”这样的术词，因为人们知道，从统计学上讲，一颗较大的小行星撞击地球的概率很低。不过，概率再低并不代表就不会发生，科学家知道，行星或彗星撞地球的故事，以前发生过，以后还会发生。往远的历史看，有恐龙那悲惨的结局，往近的历史看，在美国亚利桑那州、德国南部和加拿大魁北克省等地方，都有被巨大太空岩石撞击后伤痕累累的记录。

　　根据统计，每2000年左右，都会有一颗足球场大小的天体撞到地球，造成一定区域的明显损害。

　　每几百万年，一颗直径用公里计算的小天体会撞击地球，造成全球性伤害。而这些计算，只是基于人类目前所掌握的小行星信息。

　　如果站在远一点的位置看地球，会发现我们的星球被无数运动着的小行星包围着。根据美国宇航局用红外望远镜拍摄的照片统计，地球周围有980多颗长度在1公里以上的小行星，还有1.95万颗在100米以上。这些看似不起眼的小行星，大部分都还没有被人们发现。而这些，还不包括地球外围无数的小岩石。观察不到不代表这些危险就不存在。一些专家称，随着观测技术的进步，未来几年，会涌现出更多新的小行星数据。科学家警告，其中的一些太空岩石，可能某天就会对我们造成危险。

　　三招打造“地球神盾”

　　在国际天文学界，对近地小天体的研究长期以来都是重要领域，但是，这些研究更多集中在探测方法的改进、对小行星成分研究等方面。当然，人们很早就开始考虑如何防御这些潜在的小行星撞击，但始终都还处于理论或想象阶段，而其中很多想法，只能在科幻小说或电影中才能出现。

　　而现在，欧洲宇航局的实际行动，让这些看似疯狂的想法开始“触地”，往现实的方向发展。得到资助的，是德国太空中心“近地小天体防护盾”项目。“近地天体”指的是靠近地球的太阳系天体，其中包括几千个近地小行星、近地彗星、围绕太阳转的太空器，以及一些较大的流星。

　　欧盟向“近地小天体防护盾”项目慷慨地拨出400万欧元，此外，其还将得到科学机构和产业方面180万欧元的额外资助。这些钱，并非让该机构立马打造出一个“神盾”来，而是让其在3年时间中，得出一个可以试行的方案蓝图。如果一切顺利，到2020年，“地球神盾”可能会开始真正运行。

　　从目前来看，怎么打退有潜在威胁的小行星，以下三种方法最广为人知。一种方法是动力法。科学家想象，如果能建造一个巨大的轨道对撞器，对准直冲地球而来的小行星轻轻一打，将其打歪出轨道外；另一种方法是引力法。人类可以建起一个小型探测器，徘徊在敌方天体旁边，不用直接接触到天体，而凭借离子推进和天体保持一定距离，然后利用其自身引力，把天体牵引着拉出危险的轨道；最后一种方法是核爆法，用核导弹对入袭天体发动全面“攻击”，令其在未到达地球时爆炸瓦解或脱离轨道。

　　“当然，科学家已经提出很多建议，”“近地小天体防护盾”项目首席科学家哈里斯说，“但到目前为止，他们大多仅来自一家机构，甚至可能只来自一个人。所以还很难去实施它们。”

　　参与“近地小天体防护盾”项目的欧洲宇航防务集团阿斯特里姆公司负责人沃尔夫兰姆·洛克表示，他们将有系统地对所有的防御方法进行考察。根据“近地小天体防护盾”项目新近发表的论文，虽然是欧盟出资，但这个项目将是全球合作的结果，欧洲、美国和俄罗斯的13个研究机构、大学和产业公司参与。动力冲击、引力牵引和引爆排危法，将是主要突破方向。科学家看来，这三种方法最有可行性，也最成熟。

　　核爆法是最无奈的替代法

　　欧洲宇航防务集团的专家此前已经在构建动力冲击方案，甚至已经将这项计划命名为“堂吉诃德项目”，但因为没有资助，其还处于纸上谈兵阶段。哈里斯指出，“堂吉诃德”项目提出的动力冲击方案还有很多问题需要解决。这个对撞器产生的动力，必须根据来袭天体的物理性质来设计，而且对撞必须十分精确。目前，关键的对撞参数完全未知。

　　欧洲科学家在想着动力的问题，而美国科学家地外文明搜索研究所的卡尔萨根中心的科学家们，则在考虑引力牵引法，但这种方法还处于理论层面。哈里斯说，即使上升到设计层面，引力牵引法还有很多技术挑战等待解决：如何最小化燃料消耗，最大化排斥力？探测器和天体之间的距离该是多少？用引力排斥产生效果，可能需要多年时间，如何保证仪器长期保持可靠性？

　　最迅速的方法可能是核引爆法了，即用一个爆破性的武器把天体打掉。哈里斯说，这是“最后，最无奈的替代法”了。提出这个方法的是俄罗斯人，俄罗斯联邦太空署的工程师正在考虑如何通过弹道导弹和空中防御导弹来避免天外来客亲吻地球，而目前人类所掌握的最具爆破性的技术便是核爆。

　　即使是看似最直接的方法，也还有很多问题没有解决。比如，是直接对炸，对天体表面爆炸，还是埋入天体核心内部爆炸更有效？如果需要将爆炸物深入天体内部，目前的钻探技术是否足够？如果天体表面爆炸就可以把小行星炸出轨道，到底需要进行多大程度的引爆？如果整个天体都被摧毁，其瓦解后的结构及成分是否还会产生危险？

　　“我们想展示最可行、最经济的应对方案。我们想告诉人们，这是可以做到的。”哈里斯说，现在还没法决定最终的方案到底是引力牵引还是动力冲击，也有可能会是两者的结合。哈里斯认为，可能需要根据小天体的具体威胁来决定到底哪种方法更合适。

　　哈里斯强调，鉴于政治和伦理因素，核弹爆破法只能在最极端的情况下才能使用。比如，当小行星很快就要冲击地球，预警期低于5年，或其直径大于1公里，而别的方法都失效时。有一点可以确定的是，不会对核爆法进行测试。如果真的需要用核弹来阻挡冲向地球的小行星，需要一系列的国际组织介入。

　　除了探索应对方法外，科学家还在努力进行着探测，以更多了解我们的太空邻居们。知己知彼，才是任何防御措施的关键前提。

　　目前，地球周边已知的近地小天体约有8000颗，而它们被人所发现的速度惊人，每个月都有70颗近地小天体被发现。哈里斯指出，“近地小天体防护盾”项目结束时，人类可以清楚地掌握1万颗近地小天体的信息。在这海量的小天体中，到底哪一颗会对地球产生威胁？在决定最终防御手段之前，这才是最重要的工作，因此，“近地小天体防护盾”的主要工作之一，就是给这数量迅速扩大的近地小天体分类，分析、判断每一颗小天体的动力和物理成分，最终在大量小天体中找出潜在的“有害分子”，然后，再决定所采用的防御方法，并进行实验，最终测试实施。