如何避免2036年小行星碰撞地球？

太空梭艦隊激光裝置摧毀小行星示意圖

　　導讀：2036年，一顆較大的小行星將進入可能與地球碰撞的軌道，如果與地球發生碰撞，它將落入太平洋，引起毀滅性的海嘯。面對這樣的災難我們將如何應對呢？英國《新科學家》雜誌撰文進行了探討。

　　用一顆核彈摧毀可能撞擊地球的小行星是一種設想，但是爆炸後的碎片殘骸仍可能威脅地球，或許我們應當採用一種尚未經證實、仍存在危險性的技術——用一個較重的物體碰撞擠推這顆小行星，使其偏離軌道。此外除了高能量激光裝置射擊方法，我們還有另一種策略——無須將它分解，小型核彈引爆形成輕微推擠作用力使小行星偏離地球。

　　可行方案——小型核彈引爆產生輕微推擠作用力

　　數以千計的小行星會途經地球軌道，但很少有小行星會進入與地球發生碰撞的軌道範圍。目前最令天文學家擔憂的是2036年一顆270米直徑的小行星與地球碰撞的概率為45000分之1，這顆小行星被命名為「阿波菲斯」(Apophis)。

　　為了調查如何使「阿波菲斯」或其他小行星偏離至安全軌道，美國加州勞倫斯·利弗摩爾國家實驗室的大衛·迪爾伯恩(David Dearborn)帶領一支研究小組模擬核彈爆炸小行星的軌跡，他們所模擬的小行星直徑為1公里，由鬆散的岩石層構成。

　　在小行星碰撞地球之前的13年就需要對該小行星進行核爆炸，這樣的核爆炸需要10萬噸的TNT炸藥。核爆炸產生的推擠作用力將使其運行速度輕微地增加6.5毫米/秒，這種輕微改變足以使小行星偏離地球。

　　這項技術也減少了小行星分解所帶來的危險，僅有百分之一的小行星殘骸會脫落，殘骸進入地球大氣層的概率僅為百萬分之一。迪爾伯恩強調稱，這項技術方法現已得到證實，並且不同於「動力碰撞策略」——使用較重物體猛推小行星進入其他軌道路徑。他說：「如果真得面臨小行星碰撞危機，我們應當知道這種方法是可行的，同時我們應當有一些較好的方法如何去操作實施。」

　　目前，迪爾伯恩正在模擬採用小型核爆炸擠推小行星所產生的效果，在他的模擬實驗中小型核炸彈少於1千噸，埋入小行星表面1米之下。他模擬的核爆炸條件降低了核裝置的重量，能更容易、更快地發射。他將於4月份在西班牙召開的第一屆國際宇宙航行學會(IAA)行星防禦會議上進行討論。

　　太空梭艦隊的激光裝置射擊小行星

　　然而，採用激光很難將小行星推擠偏離地球軌道，英國格拉斯哥大學的馬西米利諾·瓦西勒(Massimiliano Vasile)和同事們依據激光方法提供了一種摧毀小行星方案。發射8艘以上的太空梭組成艦隊，每艘太空梭都攜帶激光裝置，抵達會合在小行星的位置。太空梭盤旋在距離小行星幾千米的位置，每艘太空梭都將展開20米寬的鏡子，該鏡子是由聚酯薄膜等柔韌材料構成，鏡子將聚焦太陽光線至太空梭的太陽能板上，為激光裝置提供動力。太空梭上的8個激光裝置將同時對小行星表面的同一區域進行射擊，將小行星的某一區域蒸發，形成氣體煙霧，從而使小行星偏離軌道。研究小組稱，這種激光方法將產生輕微推擠作用力，這種方法需要持續進行數月或幾年時間。該方法不會使小行星分解產生任何小碎片。

　　可靠性是至關重要的

　　瓦西勒也將於4月出席行星防禦會議，他將在會議上闡述這種激光方法的靈活性和可行性，他說：「我們可以排列一支太空梭艦隊，如果某個太空梭損壞，可由其他的進行替補。同時，這支太空梭艦隊還可以升級，如果遇到質量更大的小行星，或者需要更快地摧毀小行星，只需添加更多的太空梭就行了。」

　　美國加州宇航公司(Aerospace Corporation)的比爾·艾羅爾(Bill Ailor)稱，無論哪種方法被採用，對於偏離小行星軌道這項任務中至關重要的是可靠性。他是4月份召開行星防禦會議的主持人，他說：「發射核彈運載火箭的失敗概率是100分之1，新型太空梭的發射失敗概率是3分之1。這是小行星偏離任務中至關重要的因素。」

　　核彈摧毀小行星並沒有想像得那麼可怕

　　如果我們發現一顆小行星處於與地球碰撞的軌道上，已沒有時間推擠使其偏離地球軌道，我們將如果炸毀這顆小行星呢？富有爭議的是炸毀小行星所形成的小碎片進入地球大氣層後仍構成很大的威脅。目前，迪爾伯恩帶領的一支研究小組進行了計算機模擬實驗，結果顯示炸毀小行星並不像之前所想像得那麼可怕。在他們的模擬實驗中，1顆1公里直徑的小行星並沒有什麼威脅，太空梭將攜帶900千噸核彈裝置在碰撞前1000天攔截這顆小行星，將這些核彈裝置埋入小行星表面10米之下進行引爆。爆炸將使小行星成為巨大的殘骸雲，雖然也會有一些殘骸進入地球大氣層，但是這顆10億噸小行星的主要質量碰撞地球的概率只有十萬分之一。

　　然而，美國馬裡蘭大學的德裡克·理查森(Derek Richardson)警告稱，用核彈引爆的方法摧毀小行星存在著風險性，由於小行星的爆炸分解主要取決於小行星的內部結構。很可能核彈引爆之後只是在小行星表面上炸出一個大洞而已。