開心麻花出品的科幻喜劇《獨(dú)行月球》在熱映之外,，也將一個(gè)嚴(yán)肅的問題擺在大眾面前——如果“不速之客”真的撞擊地球,，人類該如何應(yīng)對？
科學(xué)家發(fā)現(xiàn),，在可預(yù)見的未來,，基本沒有“潛在威脅小行星”與地球相撞的可能，但科學(xué)家仍不敢大意,。因?yàn)橐坏┑厍蜻@粒宇宙中的“微塵”與另一顆“微塵”發(fā)生撞擊,，就可能“對人類居住地造成史無前例的區(qū)域性破壞”。
在現(xiàn)實(shí)中,，2022年4月24日“中國航天日”當(dāng)天,，國家航天局透露，中國將著手組建近地小行星防御系統(tǒng),，共同應(yīng)對近地小行星撞擊的威脅,。科學(xué)力量,，能讓科幻變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),。
小行星撞擊地球威力有多強(qiáng),？
《獨(dú)行月球》中，“月盾計(jì)劃”失敗,，地球遭遇到了小行星π的撞擊,。在看完影片后，中國科學(xué)院大氣物理所副研究員魏科思考的問題是,，小行星π應(yīng)該有多大,，才能讓獨(dú)孤月以為地球被毀滅？從其造成的遍及全球的燃燒來看,，魏科判斷,，“其尺寸估計(jì)比希克蘇魯伯撞擊的天體要大”,。
6600萬年前,，一顆直徑約為12千米的小行星撞擊地球，撞擊時(shí)速度達(dá)到每小時(shí)10萬千米(約82馬赫,，28千米/秒),，撞擊地點(diǎn)在墨西哥尤卡坦半島的希克蘇魯伯附近,，因此這次撞擊也被稱作?？颂K魯伯撞擊事件，這次撞擊終結(jié)了恐龍時(shí)代,。
“考慮到故事的順利進(jìn)行,，我估計(jì)，小行星π的直徑約為10到15千米,?！蔽嚎品治觥Ｔ谶@樣的撞擊之下,，地球上的生命演化進(jìn)程和氣候狀態(tài)將徹底改變,。在主角們及其子孫的有生之年，都不會回歸正常,。地球氣候也會發(fā)生翻天覆地的變化,，魏科將其歸結(jié)“黑暗世界、又干又冷,、硫酸雨,、更炎熱的世界?！?/span>
在《獨(dú)行月球》中,，被小行星π撞擊后，地球變成了一顆昏暗的星球,，幸存的人類只能生活在地下,。加州大學(xué)洛杉磯分校研究院研究員李金星說,，在被巨型隕星撞擊的一段時(shí)間之內(nèi)，煙塵會彌漫整個(gè)地球大氣,，擋住地面的陽光,，“片中場景中的地面大氣無法被人體呼吸，整個(gè)星球變昏暗的場景,，是很有可能發(fā)生的?！?/span>
“10千米級的隕石撞擊到地球,，會帶來毀滅性的結(jié)局?！薄丢?dú)行月球》科學(xué)顧問,、中國科學(xué)院國家天文臺星云計(jì)劃研究員李然表示，如片中一樣,，幸存的人類需要在很長一段時(shí)間內(nèi)佩戴能夠凈化空氣的設(shè)施,，“在恐龍滅絕后，很長一段時(shí)間內(nèi)都沒有出現(xiàn)體積較大的動物,，足見隕石撞擊地球?qū)ψ匀画h(huán)境的影響是持續(xù)性的,。”
事實(shí)上,，哪怕十米級別的小行星,，也可以對人類社會造成巨大傷害。
2013年2月15日,，俄羅斯車?yán)镅刨e斯克遭流星襲擊,，致千余人受傷。NASA估算,，在進(jìn)入地球大氣層之前,，這顆小行星尺寸為17米，其質(zhì)量為1萬噸,，爆炸釋放能量約等于50萬噸TNT炸藥爆炸,。
“月盾計(jì)劃”真的可行嗎？
1967年,，麻省理工學(xué)院桑多夫教授在課堂上提出了一個(gè)設(shè)計(jì)：假設(shè)小行星“伊卡洛斯”將于18個(gè)月后撞擊地球,，要如何防止災(zāi)難發(fā)生？學(xué)生們設(shè)計(jì)了使用當(dāng)時(shí)正在研制中的推力最強(qiáng)的土星5號火箭運(yùn)載1億噸當(dāng)量核彈,，使小行星偏離軌道或者炸開,。
當(dāng)然這只是紙上談兵，即使是在幾十年后,。2010年時(shí),，美國科學(xué)院曾有報(bào)告認(rèn)為核爆炸的具體防御方法可能還需要幾十年研究,。不過頗為有趣的是，用核彈炸開來襲的天體的方式頗得電影創(chuàng)作者青睞,，好萊塢災(zāi)難片《世界末日》《天地大沖撞》,，甚至《獨(dú)行月球》設(shè)想的方法都大致類似。
《獨(dú)行月球》中采取的辦法是用多枚大型核彈“月球之錘”直接摧毀隕星,，并將發(fā)射基地選在了月球上,。李金星認(rèn)為，用核彈擊碎小行星或使其偏離撞擊地球的軌道,，是可行的,、現(xiàn)實(shí)的做法?！叭绻麚羲樾⌒行?，使其裂成許多較小碎片，那么每一塊撞擊地球的災(zāi)害就顯著減小,，很多較小碎片也會在大氣中直接燃燒,。”
有科學(xué)人士就指出,，這是一種“粉碎機(jī)式的思維”,，會使碎片未來的隕星軌道更具不確定性。李然認(rèn)為這種看法是有道理的,，因?yàn)檎ㄋ橐粋€(gè)很大的天體后,，很難去定向控制碎塊的運(yùn)動軌跡，在電影中,，核彈將小行星π轟炸后,，地球再度面臨其碎塊撞擊的威脅，就是明證,?！斑@些碎塊之間可能也會有碰撞，因而核彈撞擊的結(jié)果是不可控的,。除非將隕石打得非常碎,，且炸得很均勻，這就需要對武器有特殊的設(shè)計(jì),，比如能深入到巨大的天體內(nèi)部,，從內(nèi)部把它炸碎?！?/span>
也就是說,，片中計(jì)劃能成功的前提，是我們能夠比較準(zhǔn)確地預(yù)測隕星被轟炸之后的變化,，以及軌道如何偏離,。“這需要建立在對隕星的形態(tài),、結(jié)構(gòu)等精確探測，能準(zhǔn)確降落或轟擊目標(biāo)地點(diǎn)等基礎(chǔ)之上,，如果發(fā)現(xiàn)隕星已經(jīng)較晚,，可能是一場在沒有百分百準(zhǔn)備好的情況下執(zhí)行任務(wù)的豪賭?！崩罱鹦钦f,。
李然也提到，在片中,，當(dāng)發(fā)現(xiàn)小行星π的時(shí)候,，留給人類的準(zhǔn)備時(shí)間只有八年，在時(shí)間緊迫的情況下,，用核彈摧毀是操作起來相對快捷的方式，當(dāng)然它的前提是人類已經(jīng)有能力在月球上搭建基地,。
根據(jù)目前的技術(shù),，要建立月球基地，所需要的花費(fèi)非常高,。1965年前后,，NASA每年花在阿波羅計(jì)劃與相關(guān)聯(lián)的計(jì)劃的經(jīng)費(fèi)為400億美元，相當(dāng)于美國全年GDP的5%,，最近50年他們再未登月,。“將來在運(yùn)載發(fā)射,、生命維持等諸多方面成本大大降低之后,，人類有可能會建設(shè)可駐留的月球基地?！崩罱鹦钦f,。
抵擋“地外來客”的嘗試
根據(jù)NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)計(jì)，截至2022年8月5日,，已發(fā)現(xiàn)850個(gè)大于1千米的近地天體,，以及10135個(gè)大于140米的近地天體。
這其中,，被認(rèn)為有可能撞上地球的被稱為“潛在威脅天體”,。在NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的哨兵系統(tǒng)中，威脅最大的是直徑預(yù)計(jì)超1千米的(29075)1950DA,，它曾經(jīng)的“巴勒莫撞擊危險(xiǎn)指數(shù)”高達(dá)0.17,，這意味著它“可能”在2880年撞上地球。但經(jīng)過觀察修正,，這一指數(shù)很快下降為-2.05,，這意味著撞擊的可能幾乎不存在,。
總而言之，至少在我們有生之年,，“地外來客”產(chǎn)生重大影響的風(fēng)險(xiǎn)似乎很小,。但魏科說，對地球上的我們來說,，地球被直徑幾千米以上的東西擊中的后果是極端嚴(yán)重的，所以,，密切監(jiān)視天空并弄清楚其中的氣候過程是個(gè)明智的做法,。
對近地小行星的防御，目前的思想還是立足于早發(fā)現(xiàn),、早預(yù)防,、早做方案。如李然所說,，“當(dāng)它在距離地球很遠(yuǎn)的時(shí)候發(fā)現(xiàn),，那么我們就不需要采取非常激烈的手段?！?/span>
對近地小行星撞擊地球的防御,，科學(xué)家摸索的方案有很多種。
他們設(shè)想過用長期作用力來緩慢改變小行星的軌道,，包括用運(yùn)動撞擊或動能撞擊,，給隕星裝上動力裝置，給隕星裝上離子推進(jìn)器等,。“很多彗星或隕星主要成分是冰塊,，也有科學(xué)家設(shè)想過用火箭引擎、激光加熱的方法,?！崩罱鹦钦f。
但北京天文館名譽(yù)館長朱進(jìn)說,，科學(xué)家是有過一些概念性設(shè)想,，但其實(shí)離實(shí)際的應(yīng)用還差很遠(yuǎn)。“也是因?yàn)槟壳斑€沒有發(fā)現(xiàn)有實(shí)際威脅的小行星,?！敝爝M(jìn)介紹，首次準(zhǔn)確預(yù)報(bào)小行星撞擊地球是在2008年10月6日,，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)小行星2008TC3將在19小時(shí)后撞擊地球,，并發(fā)出預(yù)報(bào)。結(jié)果這顆小行星如預(yù)期撞擊無人居住的蘇丹努比亞沙漠。不過這顆小行星尺寸不大,，直徑僅4米左右,，現(xiàn)在其一部分殘骸在北京天文館展出。
“當(dāng)下,，一些國家已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了非常精準(zhǔn)地將飛行器發(fā)射到一個(gè)小行星上,，并進(jìn)行著陸。但具體怎么讓它的軌道發(fā)生偏離,，現(xiàn)在仍處于設(shè)想階段,。”李然特別提到,，2012年,，我國嫦娥二號衛(wèi)星在完成既定繞月探測任務(wù)之后，與編號為4179的圖塔蒂斯小行星擦肩而過,，并拍攝到該小行星照片,。這也是國際上首次實(shí)現(xiàn)對該小行星的近距離探測。
