北京
一颗直径约160米的小行星，如果预警时间不够发射航天器去慢慢推它——这时候，人类手里还剩什么牌？美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）的研究团队给出的答案之一，是核装置。
他们正在开发三维模拟，用来考察核装置如何偏转、甚至在必要时瓦解一颗威胁地球的小行星。这项研究由Isaiah Santistevan主导。
先别急着想象电影里钻头打洞、核弹引爆的画面。真实的物理过程要"干净"得多，也复杂得多：核装置在小行星表面附近引爆后，X射线会迅速加热并汽化表面物质，这股被"烧飞"的材料反过来给天体一个推力。研究团队使用的Spheral模拟代码，正是为了更准确地刻画小行星在这一瞬间会怎么响应。
在把Spheral用于复杂场景之前，研究人员先做了验证：他们把超过1500次一维Spheral模拟，与LLNL既有Ares模拟代码的小行星偏转结果进行对比。两套代码算出来的结果高度吻合，团队这才有信心把Spheral推向三维瓦解模拟。
Santistevan表示，Spheral特别适合处理涉及材料损伤、断裂和碎片化的问题。这句话听起来技术，但翻译成大白话就是：它擅长算"一块石头被炸之后怎么碎、碎成什么样、碎块往哪儿飞"。
接下来是三种复杂场景。研究人员建模的对象是一颗形状不规则、直径约160米的小行星，变量有两个：假想核爆的距离，以及小行星材料有多容易被炸裂。其中运行时间最长的一次模拟给出了两个数字：
- 98%的小行星物质完全损伤，也就是严重丧失了维持整体结构的能力；
- 97%的物质运动速度超过该小行星的逃逸速度，且大部分物质朝相反方向运动。
这两个指标放在一起看，指向同一个判断：这颗天体正在解体。Santistevan的原话是，看到小行星承受大面积损伤、同时物质速度又足以挣脱自身引力，"这令人鼓舞"，这些是瓦解过程正在进行的重要指标，而三维模拟让他们能更细致地观察这一过程。
三种场景中有两种显示出强烈的瓦解迹象。这也说明高保真三维建模的价值所在——它帮助研究人员更清楚地了解，小行星在面对核爆防御尝试时可能如何响应。
为什么要在偏转之外还考虑瓦解？因为这是两条不同的路。偏转的思路是给天体一个很小的速度改变，让它整体保持完整、但从地球旁边错过去；瓦解则是主动把天体炸碎、散开，使剩下的任何一块都不再构成显著威胁。研究团队指出，与许多自然灾害不同，只要发现得足够早，危险的小行星撞击是有可能被阻止的。
而核方案被定位为一种替代性的应急选项，尤其针对更大的天体，或者预警时间更短的情形。原因很直接：核装置能向小行星输送的能量，远大于航天器撞击所能带来的动能。
作为参照，NASA的DART任务在2022年用动能撞击方式，故意撞上了小行星卫星Dimorphos，验证了这条技术路线。核爆防御走的则是另一条逻辑——不是靠"撞"，而是靠"烧"和"推"。
当然，模拟终究是模拟。三维模型能告诉我们的，是在给定假设下小行星可能怎么碎、碎片可能怎么飞；至于真实天体在真实核爆下会怎样，还需要更多研究去逼近。但至少，评估行星防御选项的工具箱里，又多了一件能看得更细的仪器。
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