从“月球之盾”到“地球之盾”

作者: 纪中展

从“月球之盾”到“地球之盾”0

撞击小行星模拟图。

科幻喜剧电影《独行月球》,除了逗得观众笑声不断外,其中还有很多值得关注与思考的内容:2033年,人类为了抵御小行星“π”撞击地球,在月球上部署“月盾计划”。如果去掉电影里的喜剧元素,这会是一个很严肃的话题——假如有一天小行星有可能撞击地球,人类如何应对?

事实上,这不是危言耸听。很久以前人类就意识到,可能存在小行星撞击地球的风险。据不完全统计,地球上总共出现了22次不同程度的生物大灭绝,据推测至少11次与近地小行星撞击相关,包括恐龙灭绝。随着科技的进步,尤其是航天领域的发展,人类对近地小行星的了解不断增加,对潜在风险更为关注。可以说,这不是科幻话题,已经是现实问题!

《独行月球》里所出现的“月盾计划”,是一个很有意思的设想:当小行星“π”飞向地球时,人类在月球使用“月球之锤”重型核弹来摧毁它,并且利用月球为盾遮挡“π”的碎片。这个设想堪称完美,也并不是异想天开的首创。在2009年,美国就有与此类似的方案申请了专利,和电影中不同的,一个是通过核弹改变小行星的轨道,一个是炸掉小行星。从目前的科学进展出发,炸掉是不可行的。因为即使可以通过核弹解构小行星,也无法控制碎片的轨迹,这对地球依然有害。

在太阳系里,除了地球、火星、木星等这些大行星以外,还有很多活跃的小行星。它们虽然体积和质量非常小,但运行轨迹复杂多变,经常会出现在不同的大行星的轨道之间,可能会对地球带来危险。

为抵御小行星撞击的威胁,人类已经开始行动。除美国开展了具体的行动外,中国在去年召开了“全国行星防御大会”,今年4月国家航天局宣布“将着手组建近地小行星防御系统”,对小行星防御已经有了前瞻性的规划和方案。

从目前来看,如果人类想在太空对近地小行星实施主动防御,已知的规划和设想中,技术路线有三大类:动能撞击、核武器爆破、动态牵引。其中,动能撞击是利用人造飞行器撞击小行星,瞬间改变小行星的速度,通过时间积累逐渐让小行星偏转轨道。这也是目前经过可行性测试的小行星防御技术。

从实际出发,如果想成功实现上述的三个方法,需要有足够的提前监测预警能力,在恰当的时间准确地处置。目前,小行星监测预警包括防御,都存在技术难点。比如,第一步需要把具有不确定性的小行星找出来,这仅仅依靠地面观测是不够的,需要提升预警能力和设备观测能力,并且对小行星做体系性的归类、研究和梳理,及时处理信息。这需要国际合作,形成全球联手小行星防御计划。

现阶段,除了近地小行星外,一些人造卫星实际上也会带来相应的威胁。虽然在短期内可能不会对地球造成影响,但对空间站会构成一定的安全隐患。从长远来看,我们的近地小行星防御系统一方面要能够保护地球,一方面也要保护在太空上的空间站等资产。

回到《独行月球》这部电影,实际上从“月球之盾”到“地球之盾”,小行星防御计划是全人类的共业,是关乎人类文明存续的重要议题。这不仅需要人类爱护地球,更要有能力进一步走向太空。

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