

今年夏天,天文学家们发现了一颗飞机大小的小行星——其大小足以摧毁一座城市——它几乎与地球相撞。但直到它呼啸着掠过地球两天后,才有人注意到这块太空岩石。
这颗名为2023 NT1的小行星,离我们地球的距离仅为地月距离的四分之一。这太近了,让人不安。天文学家们不想让这次事件不了了之。他们最近在一篇新发表在预印本服务器arXiv上的论文中,详细分析了出了什么问题以及我们如何才能更好地准备,以保护我们的地球免受未来撞击的威胁。
我们从历史中得知,小行星可能导致世界性的灾难和灭绝——想想恐龙的遭遇就知道了。研究团队估计,如果NT1撞击地球,其能量相当于4到80枚洲际弹道导弹。“2023 NT1的破坏力将远超2013年切尔诺贝利陨石事件,”加州大学圣巴巴拉分校的天文学家、新论文的合著者Philip Lubin说道,他指的是2013年在俄罗斯一座城市上空爆炸的陨石。尽管那将是毁灭性的,但“不像杀死我们‘前任租客’的那颗10公里小行星那样是灭绝性的威胁,”他补充道。
小行星监测系统ATLAS(“近地小行星撞击预警系统”)——在夏威夷、智利和南非共有四架望远镜——在小行星飞过后才发现了NT1。ATLAS的全部目的就是扫描天空,寻找可能威胁地球的太空岩石。那么,有了这些“眼睛”盯着天空,我们怎么会错过它呢?
事实证明,地球有一个天文学家Brin Bailey(加州大学圣巴巴拉分校天文学家,该论文的首席作者)称之为“盲点”的东西。任何从太阳方向来的小行星都会被我们最近的恒星的强光所掩盖。小行星还有另一种方式来悄悄接近我们:小行星越小,我们的望远镜就越难探测到它们,即使它们来自远离太阳的天空区域。
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“目前,还没有能够应对短时预警威胁的行星防御系统,”Bailey说。“虽然NT1在未来没有机会与地球相遇,但它提醒我们,我们对太阳系中所有潜在威胁都没有完全的态势感知,”他们补充道。这引出了教训一:我们只需要更好的行星防御探测方法。
如果我们能提前几年探测到一颗小行星,我们或许就能利用NASA的双小行星重定向测试(DART)任务最近测试过的技术来改变它的轨道。但对于像NT1这样预警时间非常短的情况,我们需要另一种方法——这是教训二。Bailey及其同事提出了一种他们称之为“粉碎它”(Pulverize It,简称PI)的方法。
PI计划顾名思义:将小行星粉碎成微小的碎片,小到可以在大气层中燃烧掉,或者变成危害小得多的细小石块落到地面。他们将通过发射一艘或多艘火箭,将一系列小型撞击器送入太空来实现。这些撞击器——长六英尺、厚六英寸的棒状物——将像霰弹枪一样猛烈撞击小行星,高效地将其拆解。“如果我们能提前一天拦截(NT1),就可以避免任何重大损失,”Lubin声称。
这听起来很简单,但一些天文学家并不完全信服。“我认为PI方法不切实际,尽管它没有违背物理定律,”洛杉矶加州大学天文学家Ned Wright表示,他并未参与这项新研究。“当一座建筑物通过爆破拆除时,需要数周的测试和规划阶段,才能将炸药放置在正确的位置并设置好合适的时序。PI方法试图在航天器撞击小行星前的1分钟左右时间内完成测量、规划和放置炸药的所有工作。”
Lubin指出,与地球上精密的爆破拆除不同,其目标是突然的、类似炸弹的爆炸——一个需要较少准备就能完成的事件。但无论我们使用PI还是其他防御措施,显然我们需要提前计划。不仅存在小行星不知何故出现的模糊威胁,还有两个特定的、极其危险的事件正朝我们而来:小行星Apophis将在2029年近距离飞掠,以及更大一颗的小行星Bennu(最近被NASA的OSIRIS-REx任务采样)在2054年、2060年和2135年的近距离接近。
“人类现在拥有先进的技术,如果我们选择这样做,就能有力地探测并保卫地球,”Lubin说。“而且有许多人在努力确保我们能够做到。”
本故事已更新:早期版本曾表明,摧毁小行星的撞击器将装满炸药。虽然这可能是一种选择,但“粉碎它”方法的大多数形式使用的是非爆炸性的金属棒。