“小行星撞地球”并非“未来威胁”

　　 有可能对地球造成威胁的近地小行星示意图

　　▲陨石

　　今年的中秋之夜，云南迪庆发生了一起火流星坠落事件。火流星大多来自小行星，若小行星的轨道与地球轨道相交，就存在碰撞的风险。人们曾猜想，恐龙而灭绝，通古斯大爆炸也是这样造成的。小行星撞地球，遥远而现实的威胁。如果说，这只是时间的问题，那么它可以避免吗？日前，北京天文馆馆长朱进、国防科技大学空天学院博士李泰博等专家做客由北京爱太空科技公司主办的“宇宙沙龙”，和天文爱好者们共同探讨了小行星的奥秘。

　　小行星撞地球不可避免

　　北京天文馆馆长朱进介绍，小行星是太阳系内类似行星环绕太阳运动，但体积和质量比行星小得多的天体。小行星和地球一样，一直在绕着太阳旋转。还有一类比小行星更小的太阳系天体，当它们在天上飞的时候，叫流星体；当它们进入地球大气层，会产生发光的现象，就叫流星；如果没烧完，落到地面上就叫做陨石。

　　“人类第一次预警小行星撞地球其实并不遥远。在2008年10月，美国一个小行星观测项目的研究者发现，一颗直径4米左右的小行星正飞向地球；仅仅20个小时之后，它就与地球发生了碰撞。”幸好，这颗小行星落在荒无人烟的沙漠之中，后来人们根据小行星轨道通过计算找到了600多块陨石。一次成功预警小行星撞地球则是在2014年元旦，科学家们发现一颗小行星将在24小时后将撞向地球。不过这颗小行星也很小，并没有对人类产生威胁。

　　“所以说‘小行星撞地球’并不是一个未来的威胁，它已经发生了，而且以前肯定无数次发生过。”其实观察月球就会发现，月球表面布满环形山，其中绝大部分都是陨石坑，说明月球几十亿年来已经经受了无数次小行星的撞击。地球和月球是近邻，那么地球遭遇到小行星撞击也是不可避免的。

　　有威胁的小行星有7000多颗

　　“到今天为止，人类发现的小行星数目大概是136万个，其中有大概50万个已经被人类精确地定出轨道并给予了永久编号。”不过，未来随着新一代更大口径的天文望远镜投入使用，人类对小天体的探测能力增强，发现的小行星数量可能会有量级上的增长。

　　朱进说，小行星中最引起科学家关注的是近地小行星，因为近地小行星有撞上地球的潜在危险。到目前为止人类共发现了17万颗近地小行星，这里面有大概7000多颗的直径是大于140米的，这意味着它能在地球表面造成明显的损害 。“其中有885颗是直径大于一公里的，这意味着如果撞上地球会造成全球性灾难，甚至可能导致四分之一人口死亡。不过，对其中大多数来说，与地球相撞的概率是非常非常小的。”

　　朱进介绍，到今天为止，人们已经发现的在未来一两百年里撞地球概率不是零的小行星，大概有700颗左右。其中一颗2010年发现的小行星，在2095年到2117年期间有63次的可能会与地球相撞，它撞到地球的概率为1/20，不过它也非常小，直径只有不到10米。“大多数小行星都很小，对地球的影响微乎其微。就像香格里拉火流星的效果一样，只会让人们更加广泛地关注天文科学本身。”

　　“除了近地小行星撞地球的可能性之外，人类也应该关注小行星对人类好的方面。比如在小行星上采矿，比如捕获一颗特殊的小行星进入我们需要的轨道，甚至给新发现的小行星起名也很有趣。”

　　七招可以保护地球不被毁灭

　　虽然我们知道大直径小行星撞地球的概率很低，但近期内还是有小行星“伤人”的记录。国防科技大学空天学院博士李泰博介绍，2013年俄罗斯发生了一次小行星撞击事件，导致1491人受伤。之后，科学家们有了一份小行星威力的研究报告。报告认为如果小行星直径在30米到100米之间，可以毁灭一个城市；如果在70米到250米之间，它可以毁灭一块大陆陆地；如果大于两公里，就可以造成全球性的灾害。恐龙的灭亡据推测就是一个直径10公里的小行星撞地球导致的。

　　那么，谁来保卫人类不受小行星“毁灭性”的破坏？怎样保卫地球呢？，是要发现对人类有威胁的小行星。科学家们从1999年到现在为止，一直在重点监控150颗左右的小行星，一旦发现其轨道与地球有相撞的可能，那么就必须立即采取行动。“只要人类能够让一颗高速飞行小行星的速度发生1厘米/秒的改变，那么它飞行100年后，轨道就会改变10万公里。”

　　李泰博介绍，人类的“地球防护”共有七招。第一招就是核爆，发射一个飞行器接近小行星，在它的表面或地下进行核爆炸，核爆的能量足以推动小行星改变轨道。这种方法快速见效，但易造成空间碎片和核污染。

　　第二招是动能撞击。这个方式简单直接用一个航天器撞一颗有危险的小行星。比如NASA的深度撞击任务，其探测器于2005年7月4日接近坦普尔1号彗星的彗核，然后分离出一个质量370千克的投掷放射器撞击彗星，撞击速度大概是每秒10千米，彗星的位置在3年之内改变了10公里。

　　第三招是引力牵引。根据万有引力，质量越大引力就越大，离的越近引力也越大。，将航天器驻留在与目标小天体一定的距离上，航天器可以在不接触小天体表面的情况下通过万有引力对小天体施加作用，从而使小天体产生一个持续的速度变量，并改变小天体的运行轨道。2013年NASA曾经提出一个计划，采用一个18吨的飞行器悬浮在小行星附近，对其施加引力来改变轨道。不过由于某种原因，这个计划没有实施。

　　第四招是激光销蚀。激光可以加热一个物体，当它表面温度升高到一定程度，就会有物质挥发出来。，用一个功率足够大的激光投射系统照射小天体表面，利用表面烧蚀产生的等离子体喷射所带来的反作用力，可以造成小天体的速度变化，进而改变轨道。

　　第五招是拖船捕获。将一个装有推进系统的航天器着陆并锚定在近地小天体表面，利用航天器发动机产生的推力对小天体施加作用力，从而缓慢地改变小天体的运行轨道。2013年，NASA曾向白宫提交“捕捉小行星”计划 ，计划捕捉一个直径7到10米、质量约500吨的小行星，然后把它带入月球轨道，成为月球的卫星。

　　第六招是太阳光压。由于光的波粒二象性，晒太阳也是光子在推你的过程。如何增加太阳光压引起的力？比如，我们可以增大它的反射率。将涂层喷涂在小天体表面，根据雅尔科夫斯基效应，通过改变小天体表面反照率来改变辐射光子对小天体的作用力，以达到改变小天体轨道的目的。，在近地小天体表面放置可转动的太阳帆，也可以增强太阳光压的效果。

　　第七招是质量驱动。单个或多个着陆器在小天体表面进行钻取，将小天体自身的物质喷射出去产生反作用力，根据动量守恒原理，从而改变小行星的速度，避免和地球轨道相交。

　　本报记者孙乐琪 J245