科學家擬造兩太空船攔截小行星

今年2月份，一顆隕石墜落在俄羅斯車裡雅賓斯克州造成逾千人受傷。而几乎同一時間，一顆小行星也正近距離飛掠地球。這兩起事件引發了全球對“天外來星”可能造成危害的強烈擔憂，這些“天外來星”頻繁掠過地球拉響了“紅色警報”。

科學家們一直認為核武器是避開這些小行星撞擊地球的最佳選擇，近幾年來，他們似乎更認同使用無人駕駛太空船撞擊小行星的方法。2008年，美國宇航員、阿波羅9號傳奇人物施威卡特就認為，如果使用無人駕駛太空船撞擊小行星的后部或將它們拖到安全的地方，就可以使大多數小行星改變運行軌道。

如今，這一設想正在付之行動。來自歐洲和美國的科學家們正計劃花費2.25億英鎊(約合21億元人民幣)建造2艘太空船，通過將飛船與小行星撞擊的方式嘗試性地改變具有“潛在威脅小行星”的軌道，並以期探索具有潛在威脅的巨大小行星的內部性質與結構。“潛在威脅小行星”是地球附近一類體積較大的小行星的總稱。它們的軌道距離地球較近，即不超過800萬千米，而且體積足以穿透大氣層，對地球某一地區或更大區域造成傷害。

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撞擊船將在6年后發射

根據歐洲主導的“小行星撞擊與偏移評估”任務，科學家們將在2019年發射兩艘飛船，並讓它們在太空中航行3年后故意撞擊一顆巨型小行星，用以了解小行星的內部結構。

這兩艘飛船一艘由美國約翰-霍普金斯應用物理實驗室建造，另一艘負責觀測記錄的飛船則交由歐洲航天局建造。成本總計約3.4億美元。在2022年它們將撞擊小行星“孿生”。之所以選擇“孿生”作為撞擊目標，主要在於它是對不會對地球造成威脅的小行星，是這種尋找真相的太空任務的理想研究對象。

科學家們在第44屆年度月球與行星科學會議上表示，“孿生”實際上是一個由兩顆巨大的太空岩石構成的雙小行星系統，較大的一顆寬約800米，較小的一顆寬約150米。兩顆小行星因引力“捆綁”在一起。

通過“小行星撞擊與偏轉評估”任務，科學家們將有望首次對雙小行星系統進行觀察，同時研究另一個更吸引眼球的問題：人類能不能改變那些對地球構成威脅的小行星的軌道。或者說究竟何種方式能夠讓這些小行星偏離軌道。參與該項目的科學家之所以將撞擊日期定在2022年是因為此時的“孿生”距離地球較近，二者之間的距離大約在1100萬公里左右。[NT:PAGE=$]

目前，美國方面的建造任務，正由約翰-霍普金斯應用物理實驗室的安迪·利夫金斯等科學家負責進行。他們製造的“雙小行星改道測試飛船”(英文簡稱DART)將以每小時2.253萬公里的速度撞向“孿生”中較小的那顆岩石。

直到現在，“孿生”小行星的具體成分仍然是一個未知數，但科學家希望太空飛船的撞擊能夠給他們帶來關於小行星軌道是否改變等重要信息，同時確定其表面的成分構成。利夫金斯接受《赫芬頓郵報》採訪時表示，飛船的撞擊將會在岩石表面形成一個隕石坑，並將因此改變小行星的運行軌道，雖然只有區區幾毫米。

而歐洲航天局負責製造的另一艘飛船名為“小行星撞擊監測器飛船”，這艘飛船負責觀察整個撞擊過程同時收集數據。如果“小行星撞擊與偏轉評估”任務取得成功，世界各地的航天機構便可進一步了解如何偏移體積更大同時對地球威脅更大的小行星軌道。這艘飛船估計耗資約1.94億美元，而“雙小行星改道測試飛船”估計耗資約1.5億美元。

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威脅地球小行星多達4700顆

既然對地球有潛在威脅的小行星引發全球對安全問題的擔憂，那麼這些小行星究竟有多少呢？美國宇航局通過“廣域紅外線巡天探測衛星”對太陽系內對地球有潛在威脅的小行星進行了有史以來最全面的評估，包括這些小行星總數、來源以及可能帶來的威脅。

研究人員在觀察中選擇了107顆具有潛在威脅的小行星作為預測整個群體狀況的樣本。結果顯示，直徑超過100米的小行星總數約為4700顆誤差為1500顆，目前其中20%至30%已經找到。與此前的研究相比，這一次關於這類小行星總數和體積的評估可信度更高。

科學家認為，許多“潛在威脅小行星”可能是火星和木星之間的小行星帶中兩個小行星相撞的物。也有可能是一個軌道傾角較小的較大天體在小行星帶上破裂，使得一些碎片進入近地軌道並最終成為具有潛在威脅的小行星。

美國宇航局近地天體項目負責人林德利·約翰遜說，“但還有很多小行星我們沒有找到，未來幾十年需要共同努力，找到所有可能會對地球造成嚴重威脅或成為探測目標的小行星。”

英國天文學家斯科特·曼利曾製作了一段3分鐘的視頻。視頻顯示，伴隨望遠鏡技術的提高，科學家發現越來越多的小行星逐漸接近地球，它們使太陽系越來越擁擠，而近30年來，這一變化愈加明顯。[NT:PAGE=$]

據統計，每年都有直徑5至10米的小行星進入地球大氣層，這些小行星由於體積太小，在碰撞地球之前就通常在大氣層中爆炸分解。此外，平均每50萬年，就會至少有1顆直徑超過1000米的小行星與地球發生碰撞。

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多種方案出台 應對天外來星

面對小行星可能撞擊地球的情況，多年來世界各國都在想盡辦法，採取必要措施來防止這一事件的發生，科學家提出的攔截小行星撞擊的方法也是多種多樣：攔截撞擊行星、重力牽引拖走行星和太陽光碟機離等等，盡管這些方法都還沒經過實戰檢驗。

俄羅斯科學家阿納托利·扎伊采夫表示，俄羅斯將把三枚分別搭載觀測衛星、偵察衛星和太空攔截航天器的特殊運載火箭投入“戰鬥值班狀態”。在摸清行星規律並確定危險存在后，俄羅斯將發射太空攔截航天器，迫使危險行星改變軌道，或將其摧毀。

美國宇航局想借助俄羅斯研製的“RT－70”雷達，與其他國家一起防禦小行星對地球的撞擊。加拿大的科研人員也設想過發射一顆微型衛星，這顆衛星重約60公斤，攜帶一個直徑15厘米望遠鏡用於監測太空中小行星的行蹤，並在小行星可能靠近地球時發出警告。

不過也有研究人員另辟蹊徑，不走尋常路。美國麻省理工學院航空航天研究人員松武·皮克曾提出一種創新性的解決方案，這種方案利用了太陽光的壓力會改變同步衛星軌道的研究成果。皮克說，如果時間計算得剛好，從距離小行星較近的太空飛船上發射兩輪裝滿彩色粉狀物的彩球，將小行星表面和背部都覆蓋上白色外衣，能夠增加至少2倍的表面反射度。彩球的初始力將會撞擊小行星偏離軌道。

另外，還有一些科學家提出，在小行星附近引爆一枚核彈或者裝配太空飛船作為“重力牽引器”，通過飛船的引力場將小行星脫離原始軌道。(鄧鑫)