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时至如今,小行星撞击地球依然是恐龙灭绝最有力的论据,这场6500万年前的浩劫,杂糅着地震、海啸、大火、干旱和遮天蔽日的烟尘,气候突变,以恐龙为代表的大型动物在余下不多的时日里因饥饿和寒冷走向末路。
白垩纪与古近纪之间的K-T界线,依稀可见烧焦、烟尘的痕迹,同时富含大量来自外太空的铱元素,在地层中格外抢眼,这被认为是小行星撞击的关键指征。
据推测,这颗小行星的直径达10公里,落点最有可能位于墨西哥尤卡坦半岛沿岸、直径约180公里的希克苏鲁伯陨石坑。人们不禁想,如果相似尺寸的小行星再次袭来,悲剧是否会重演。
显然,答案是肯定的。得益于地球丰厚的大气层,尺寸较小的陨石往往被高层大气烧蚀殆尽,留下美丽的流星雨,假使超过一定尺寸,将是另一幅场景。
网络上有类似推算,按常见的入射速度17米/秒和典型的入射角度45度计算,直径146米以上的冰陨石、直径118米以上的疏松石陨石、直径81.2米以上的致密石陨石、直径30米以上的铁陨石能够有效突破大气层并打击地表、造成灾难。
一颗足球场大小的陨石(小行星)将使一座大城市夷为平地,直径10公里的小行星可能终结人类文明。
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▲小行星迪莫弗斯
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因此,美国国家航空航天局(NASA)近日实施的双小行星重定向测试(DART)极具前瞻性和必要性。
作为全球首个在太空中执行撞击小行星并验证主动行星防御技术的任务,DART正是在模拟灾难电影中对外太空不速来客的处置方案。
被撞击的小行星迪莫弗斯(Dimorphos)是一颗直径约160米的近地小行星,同时也是双小行星系统中较小的一员,和另一颗直径约780米的小行星迪迪莫斯(Didymos)以11小时55分钟的周期相互绕转,两者中心点相距1.18公里。
DART航天器自重约570公斤,以6.6千米/秒的速度撞击小行星迪莫弗斯,撞击过程及后续影响将被DART自带仪器和随后到来的航天器所记录。
目前看来,这项撞击试验取得初步成功,但精确数据还在收集汇总,待分析研究后得到最终结论。理想状态下,小行星轨道将缩短1%,轨道周期缩短10分钟。
看似微小的数值,有着非同寻常的意义,至少说明人类主动改变小行星轨道这一措施是可行的,面临未来可能出现的灾难,可以着手开展常备的防御工作。
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▲双小行星重定向测试(DART)示意图
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此次试验的DART,亦是现阶段改变小行星轨道相对简单的手段,即动能撞击。
小行星与地球的亲密接触大多都来自引力作用。有些小行星同样以相对规律的轨道环绕太阳运动,与地球轨道相交,经计算可以确定未来是否有碰撞可能。
有些小行星则来自小行星带或外太阳系的柯伊伯带,甚至其他星系,受突发事件或多方引力影响,没有清晰的轨道,大有横冲直撞之势。
对于体积适当的小行星,如果提前预报,以DART为代表的动能撞击,只要使其轻微偏离原定轨道,就会与地球失之交臂,茫茫宇宙无比广阔,几米偏差所改变的方向,可能意味着再也不见了。
不过,面对更大一号的对手,动能撞击或许会变得吃力,对每个威胁者的撞击方式需要精确计算,如果目标庞大,撞击则需要更大的自重和更猛的力道。
许多年前,人们就提出了使用核武器摧毁小行星的设想。对于几个核大国而言,常规核武器技术比较成熟,也完全具备将核武器投送至太空的能力。
为了人类的生死存亡,核武器对太空造成的污染不是焦点,顾虑在于,爆炸或冲击需要比动能撞击更加精确的制导。爆炸后,碎片也是威胁,控制一个大家伙比出现纰漏时无数个小家伙更容易。
还有些其他办法,比如光帆推动、激光照射,或者航天员登陆其上安装人工推进设备,许多高科技方法还停留在概念阶段。实在无法避免撞击,也需要建设可靠的避难场所。
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▲小行星带(概念图)
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尽管DART为地球和人类带来了不少自信,但需要看到,来自宇宙的威胁并不总那么理想,当下可以准备或着手研究的办法并非周全。
有天体物理学家指出,由金属、岩石、冰块等材质组成的小行星能够比较轻易地被动能撞击和核爆炸所影响,如果小行星本身是一团松散沙粒的聚合物,上述办法就如同用铁锤敲击海绵。
这样看来,小行星防御计划任重而道远。
其实,防御小行星袭击也有着很强的社会现实意义。卡尔·萨根在《暗淡蓝点》一书中写道:“想想所有那些帝王将相杀戮得血流成河,他们的辉煌与胜利,使他们成为光点上一个部分的转瞬即逝的主宰。”
谁都难以断言,地球上正在发生俄乌战争,是否会成为第三次世界大战的导火索,一旦核按钮被开启,死手系统被触发,人类将被自己毁灭。
在某种意义上,当前的宇宙仍是和平导向的。不如一起将目光投向宇宙,从宇宙向下看则心胸开阔,从地球向上看则迫切求索,这是政治无法企及的高度。
恰如NASA前科学副总监恩斯特·施图林格给肯尼亚修女玛丽·尤肯达的回信所言,在“阿波罗13号”即将重返地球大气层时,苏联关闭了境内所有与阿波罗计划频带相同的无线电通讯,以防止出现任何可能的干扰,同时派遣船只前往太平洋和大西洋海域,必要的时候执行紧急救援行动。
防御小行星袭击,或许是让人类团结起来的终极手段了。
(文内图片来自网络)
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