4 月底到 5 月初，一場(chǎng)持續 5 天的特殊戰斗在美國馬里蘭州“開(kāi)打”。戰斗的進(jìn)攻方是撞向地球的小行星，防守方則是全人類(lèi)。那就是在第六屆行星防御會(huì )議上開(kāi)展的小行星防御演習。

　　這場(chǎng)演習的戰況如何?如果有一天小行星來(lái)襲，我們該如何應對?

　　演習設難題防御終失敗

　　美國國家航空航天局(NASA)下屬?lài)姎馔七M(jìn)實(shí)驗室(JPL)是此次演習的“導演部”，該機構虛構了一顆可能在 2027 年 4 月 29 日撞擊地球的小行星，代號 2019PDC，并根據演習進(jìn)程設計題目，由來(lái)自 NASA、美國聯(lián)邦應急管理局(FEMA)、歐洲航天局等機構的專(zhuān)家團隊解題。

　　演習第一天，時(shí)間設定為 2019 年 4 月 29 日，撞擊概率1%。專(zhuān)家團隊主要分析了 2019PDC 的軌跡特征、可能撞擊區域，制定了進(jìn)一步的觀(guān)測方案，并開(kāi)始謀劃航天任務(wù)。

　　演習第二天，時(shí)間設定為 2019 年 7 月 29 日，撞擊概率提高到 10%。專(zhuān)家團隊初步論證了飛越觀(guān)測以及通過(guò)動(dòng)能撞擊或核爆炸使小行星軌道偏轉等航天任務(wù)方案。

　　演習第三天，時(shí)間設定為 2021 年 12 月 30 日。專(zhuān)家團隊根據飛越觀(guān)測數據提出了軌道偏轉所需的動(dòng)能撞擊航天器和能夠攜帶核武器的伴飛航天器的設計要求。其中 6 個(gè)動(dòng)能撞擊航天器將由美、中、俄、歐等多國分別研制。

　　演習第四天，時(shí)間設定為 2024 年 9 月 3 日，“導演部”假設動(dòng)能撞擊將 2019PDC 撞碎，一塊 60 米左右的碎塊仍在飛向地球。專(zhuān)家團隊提出了發(fā)射裝有核武器的攔截航天器將其“核爆”摧毀的應急方案。

　　演習第五天，時(shí)間設定為 2027 年 4 月 19 日，“導演部”強勢判定“核摧毀”無(wú)法實(shí)行，10 天后碎塊撞擊美國紐約。專(zhuān)家團隊只能“認輸”，著(zhù)手評估撞擊結果，制定疏散方案。

　　人類(lèi)怎樣應對

　　宇航動(dòng)力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗室副研究員姜宇告訴科技日報記者，若來(lái)襲小行星是碎石堆結構，其進(jìn)入大氣層以后將發(fā)生大規模的解體和爆炸，形成大量尺寸較小的碎片，威脅相對較低。若小行星是固體結構或嚴重裂縫結構，則解體和爆炸規模要小得多，但撞擊地球的危害會(huì )大得多。

　　姜宇介紹，對于將要撞擊地球的小行星，可采取對其軌道進(jìn)行偏轉、通過(guò)動(dòng)能撞擊將其撞碎，或者在其表面或附近引爆核武器將其炸毀等多種方式進(jìn)行小行星防御。理論上來(lái)說(shuō)，軌道偏轉最安全，其次是動(dòng)能撞擊，最后才是核爆，因為核輻射可能對在軌衛星的電子設備造成破壞。

　　“但從工程應用上看，軌道偏轉技術(shù)并不成熟。”姜宇表示，實(shí)施軌道偏轉需要提前數年開(kāi)展航天任務(wù)。由于小行星觀(guān)測、定軌技術(shù)的限制，人類(lèi)預警的可能撞擊地球的小行星數量不少，但絕大多數都是“假警”。如果對每一個(gè)有威脅的目標都施加軌道偏轉，經(jīng)濟負擔巨大，況且多數任務(wù)本就無(wú)需開(kāi)展。

　　“數百米大小的小行星撞擊地球概率很低，幾千萬(wàn)年才發(fā)生一次，但可能給地球生態(tài)系統和人類(lèi)帶來(lái)滅頂之災。”姜宇談到，應對這種威脅，工程上最有效、最保險的手段還是使用核武器將其摧毀。直徑二三十米的小行星才是造訪(fǎng)地球的?？?，最好的防御方式則是通過(guò)動(dòng)能撞擊將其擊碎，使其不以整體形式撞擊地球;但動(dòng)能撞擊產(chǎn)生的碎片仍可能對人類(lèi)造成威脅，可用激光燒蝕體積較大的碎片，使其受熱爆炸，進(jìn)入大氣層后全部燒毀。

　　姜宇的計算結果表明，對碎石堆結構的小行星，如采用大小是其五分之一的球體以數公里每秒的相對速度撞擊，可以將其完全摧毀，形成大量碎石，這些碎石絕大多數會(huì )在進(jìn)入大氣層后燒蝕殆盡。
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