好莱坞在拯救世界免受杀手小行星侵害方面有哪些错误——以及令人惊讶的正确之处

当哈里·斯塔姆珀拯救世界时,你在哪里?那时我十岁,但我记得就像昨天一样。就在一颗德克萨斯州大小的小行星撞击地球、毁灭所有生命前的几分钟,那位从石油钻探工转为宇航员的英雄牺牲了自己;随着按下红色按钮,埋藏在那块太空岩石深处的核弹爆炸,将小行星炸成两半,然后飘离地球。感谢 NASA、核武器和英勇无畏的行为,我们数十亿人得以庆祝又一个生存的日子,这一切都伴随着那首标志性的、洗脑的 Aerosmith 歌曲。

《绝世浩劫》可能是一部夸张的虚构作品。但行星防御是真实存在的:尽管一个日益先进的小行星探测器阵列在天上孜孜不倦地监视着,但太空机构正在开发能够偏转地球轨道小行星或将其完全汽化的航天技术。你可能会惊讶地发现,行星防御研究人员——包括 NASA 行星防御协调办公室的研究人员——对《绝世浩劫》以及好莱坞更广泛的小行星或彗星灾难片情有独钟。

是的,正如我们直观知道的那样,这些拯救世界的闹剧大部分都像玻璃制成的蹦床一样不切实际。但是,与同时期的《陨石浩劫》一起,这些电影将小行星撞击的真实威胁带到了全球关注的焦点。在其他因素的影响下,这些电影甚至可能说服了一些国会议员,要求 NASA 在十年内找到所有近地小行星和彗星中 0.6 英里或更大的(足以造成全球毁灭的)90%。(花了 12 年,但他们做到了。其中没有一颗处于撞击地球的轨道上。)

如果你看过这些电影,或者可能更近期的(也更有寓意的)《不要抬头》,我确定你和我一样,之后也有同样的疑问。核武器真的是应对来袭小行星或彗星的最佳防御手段吗?我们真的需要担心巨大的太空岩石或沉重的雪球会毁灭文明吗?宇航员是处理这些威胁的最佳人选吗?而说到寻找小行星,天文学家不想错过任何一个细节——他们是如何确保的?

我在我的新书《如何杀死一颗小行星》中报道了行星防御运动的诞生和发展——在与大约 100 位不同的研究人员交谈后,他们包括天文学家、应急管理者、核武器专家和航天器工程师,我可以自信地告诉你,这才是好莱坞在拯救世界免遭杀手小行星袭击方面,有哪些方面是错误的——又有哪些方面出奇地正确。


《绿洲》(2020) – 一小块彗星碎片撞击地球

太空机构预测的这个足球场大小的流星撞击地点不准确,这——谢天谢地——并不现实;他们几乎会精确地知道它何时何地会撞击。但撞击产生的剧烈冲击波相当真实,感觉就像附近发生了一场核爆炸。糟了。


小行星或彗星会杀死地球上的所有人吗?

会——但你不应该为此担心。

乍一看,这可能有点违反直觉,因为存在所谓的“行星杀手”小行星和彗星。彗星,通常体积庞大且移动速度极快,具有造成大灾难的潜力。但由于它们大部分时间生活在太阳系最外围的边缘,所以在这一生,或者在之后的许多生中,它们撞击我们的几率非常小。相比之下,数百万颗逃离火星和木星之间小行星带的小行星则令人担忧地靠近地球,撞击我们的可能性要大得多。

幸运的是,大尺寸的小行星比小尺寸的稀少。几乎所有足够大以造成全球性破坏的近地轨道小行星都已被发现,并且没有一颗构成威胁。行星防御天文学家的重点是“城市杀手”:长度约为 460 英尺(约 140 米)的小行星,如果撞击人口稠密地区,可能瞬间杀死数百万人。近地轨道上有大约 25,000 颗,其中近一半已被发现。

在其余的被识别出来之前,没有人能说是否有一颗正朝着地球飞来。发生这种撞击的日常几率很低,但如果我们等待足够长的时间,总有一天会有一颗撞击我们。


《太空部队》(2020) – 隐形小行星撞击地球

小行星经常被描绘成几乎优雅地缓慢划过天空。这颗不是:它在几秒钟内冲入地球大气层,制造出一个超亮的火球,然后撞击海洋——这既令人满意,又令人恐惧地真实。


我们会及时发现危险的小行星吗?

我最喜欢《绝世浩劫》的一点是,NASA——得益于一位公民天文学家的提示——在撞击前仅 18 天就发现了一颗德克萨斯州大小的小行星。这……实在太令人尴尬了,因为那颗小行星大得离谱。更大的小行星反射更多的阳光,那颗本应该像一面巨大的尘土飞扬的镜子一样在太空中闪闪发光。

我们最关心的小型“城市杀手”更难看到。但是 NASA(以及在较小程度上欧洲航天局)拥有一系列出色的望远镜来搜寻它们,其中一些设施专门用于识别近地小行星。在今年的十年里,NASA 将发射近地天体探测器(Near-Earth Object Surveyor)进入太空,其红外眼睛将能够高效快速地探测到大多数其他人尚未发现的近地“城市杀手”小行星发出的微弱光芒。

因此,尽管我们总是可能运气不好,但“城市杀手”伏击地球的几率正在逐年降低。


《星球大战:帝国反击战》(1980) – 穿越小行星带

这个场景太经典了:音乐、场面、戏剧性的追逐——这是梦想。但是……是的,当然,这里的小行星带是不现实的。小行星通常不会如此密集地聚集在一起,而是相隔数百万英里。在现实中,TIE 战斗机和千年隼号几乎没有什么可以躲避或隐藏的,但是,嘿,也许在遥远的银河系,情况有所不同……


我们会派特立独行者和宇航员登陆小行星并从内部炸毁它吗?

拜托,你知道这里的答案——至少部分是——否定的。当涉及到从小行星手中拯救世界时,一艘无人驾驶航天器可以完成所有需要的工作,而无需冒任何宇航员的生命危险。而且你**绝不会**尝试用巨大的炸弹从内部炸毁它。小行星不仅不会干净地分裂成两块,而且还会使本已令人担忧的地球轨道弹丸变得放射性。

如果你要使用核弹,理想情况下你想偏转它。在小行星旁边引爆一艘携带核弹的航天器,使其表面辐射化并碎裂,将其变成碎片喷雾,然后将其推离小行星,就像它有火箭一样。但是,如果你时间紧迫,而且小行星足够小,你可以尝试使用强大的核弹将其粉碎成微小的碎片——只要你不小心将放射性小行星碎片雨发送到地球上。


《末日崩塌》(1998) – 在彗星内部引爆核弹

当船员飞离彗星时,他们拉下了引爆其内部核弹头的杠杆。然后,航天器被戏剧性的冲击波击中,将他们震得东倒西歪——但由于太空中没有空气,他们不会感受到这种冲击。(如果他们离爆炸如此近,他们会被致命的辐射笼罩。糟糕!)


核武器真的是我们最好的希望吗?

也许吧!核武器当然有用;它们一举解决问题,威力巨大。但是——假设你有许多年时间来应对威胁——在许多行星防御情景中,使用核武器偏转小行星是一个更麻烦的选择。这部分原因在于核武器装备的航天器在大气层内爆炸并散播放射性碎片的风险,部分原因在于不同航天国家将旨在大规模杀伤的物体发射到太空所带来的复杂地缘政治问题。

相反,如果可能的话,你会用一种叫做“动能撞击器”(kinetic impactor)的东西来偏转小行星:一艘航天器以恰当的速度和质量撞击太空岩石,以偏转它(而不是意外地将其打碎成更小但仍然危险的碎片)。

这项技术已经过测试,效果相当不错。2022 年 9 月 26 日,NASA 将一辆汽车大小的航天器撞向一颗(无害的)小行星,试图将其偏转。这次任务被称为双小行星重定向测试(DART)任务,它以惊人的效果将那颗小行星推离了轨道,NASA 以优异的成绩通过了测试,证明了人类在真正的紧急情况下能够将小行星偏转开,使其远离地球。


《为了全人类》(2023) – 登陆小行星

一名宇航员降落在一颗富含铁质的小行星上,太空机构打算捕获并开采这颗小行星——这相当现实!“城市杀手”大小的小行星就像海洋球池;如果你站在上面,你会陷进去。但这颗岩石大得多,所以它会更坚固,你很可能可以在其表面行走而不会意外陷进去。


在《不要抬头》中,许多人都相信 incoming comet 并非真实存在。这在现实生活中不会发生,是吗?

很可能会。我无法想象近年来有哪一次国家或国际危机没有被阴谋论淹没。而且,对于大部分的紧急情况,大多数人不会明显感觉到威胁,这也没有帮助:如果发现一颗小行星或彗星正飞向地球,而还有几年或几十年,你不会看到它在夜空中燃烧。它可能会感觉更不具体。

行星防御研究人员会不时地聚在一起,进行一项桌面演习,内容是关于一颗飞向地球的小行星,科学家、工程师和各级政府的政策制定者都将参与其中。通过重现小行星撞击的紧急情况,并让参与者就如何应对提出建议,希望能够揭示地球行星防御系统的弱点,并加以解决。

反复出现且尚未找到解决方案的一个问题是什么?错误信息——这与政治不信任密切相关。如果小行星是一个国家建立太空军事力量的幌子怎么办?如果小行星被故意偏转到敌对国家怎么办?为什么新闻里的那个评论员说,如果小行星撞击我们,放射性碎片会散布到到处都是?

回想一下大流行病期间错误信息的传播有多么猖獗。当地球面临小行星的威胁时,为什么不会发生同样的噩梦?

美国总是负责拯救世界的国家吗?

是的,目前,唯一测试过行星防御技术(动能撞击器)的国家是美国,而 NASA 的太空望远镜 NEO Surveyor 将是迄今为止最先进的小行星猎手。这个勇敢者的家园目前是大家最大的希望。

但是,其他航天国家也在日益增加地承担起责任。世界各地的天文台都在夜空中监测任何失控的太空岩石,欧洲和日本的航天机构已经发射了自己的任务来研究各种小行星,出于科学和行星防御的目的。而且,到本年代末,中国将尝试用自己的 DART 式任务来偏转另一颗小行星。

目前,美国可能处于保卫地球的最佳位置。但正如其名称所示,行星防御是一项全球性事业。为什么只有一个国家有能力保护我们所有八十亿人,而不是十二个国家呢?

 

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Robin Andrews

撰稿人

Robin George Andrews 是一位火山学博士,也是一位屡获殊荣的科学记者,常驻伦敦。他还是两本畅销科普书的作者:《超级火山》(2021) 和《如何杀死一颗小行星:行星防御的真实科学》,现已上市。

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