尹怀勤
上期《智慧人类与地球的命运》一文中,说到2010年9月8日和9日,两颗新发现的小行星先后与地球擦肩而过。人无远虑,必有近忧。虽然来自太空的实际威胁仍较遥远,但人类必须从现在开始正视和重视我们自己的地球……
阻止天敌入侵的几种方案
为了防止“天敌”入侵,切实打好地球保卫战,最行之有效的途径就是运用航天技术予以迎头痛击或将其制服。虽然来自太空的实际威胁还较遥远,但人类必须从现在开始把已经认识到的可行措施不断加以完善并逐步落实。“人无远虑,必有近忧”、“凡事预则立,不预则废”,这些至理名言,用在防止无情天体“亲吻”地球的重大问题上是最好不过了。
关于实战的可行措施,目前科学家们已提出了三种方案。
第一种方案,就是用航天技术运载核武器将天外不速之客击得粉身碎骨。这一创意最早是由美国氢弹之父泰勒博士提出来的,并逐渐为科学家所普遍认可。其具体做法就是提前发射导弹或宇宙飞船,将核装置运载到正冲向地球的小天体上引爆,将其炸碎,拒敌于安全距离之外,确保地球无虞。当然,如果一次未达目的,可进行多次拦击,务必克之。在小天体被击碎之后,即使有的碎块仍沿原先轨道运行而接近地球,由于其体积和质量都比较小,人类也就不必担忧了。同时,这也为人类研制和储存的大量核武器找到了一个正确的使用途径。
第二种方案,就是用核武器迎击来袭天体以改变其运行轨道。这是英国三人专家小组在一份研究报告中提出的创新举措。他们计划设计一种武器,使一系列核弹头在奔向地球的小天体的一侧爆炸,利用爆炸释放的能量和产生的强中子辐射,打掉小天体表面的一部分,使其重心偏移,从而改变运行轨道,最终躲开地球运行。英国核武器研究机构的科学家正与其欧洲同行探讨如何实施这一技术良策。目前人类掌握的核武器,已拥有这一能量。科学家们普遍认为,此种办法比第一种方案更切实可行。
第三种方案,就是在即将威胁地球的小行星上安装动力装置改变其运行轨道。这是科学家们近几年来才提出的一项重要措施。具体实施途径可归纳为两种:一种是在小行星的适当位置安放并固定核火箭发动机系统,然后点火让其工作一定的时间,用它产生的反作用力,推动小行星脱离原来的运行轨道,从而避免撞向地球;另一种是在小行星上选择合适位置安装太阳帆并将其展开,使帆面尽量垂直于太阳光,以便能够最大限度地接受太阳光子反射所产生的压力。在这种压力的较长时间的作用下,小行星也会逐渐改变运行方向,在新的轨道上飞行,最终将与地球擦肩而过,避免两者接触。从目前人类掌握的技术水平来说,采用核火箭发动机的做法相对把握性更大一些。由于彗星的彗核结构不如小行星那样结实,因此这种方案不太适用于彗星。
可能性和新的设想
目前世界上很多国家在从事对近地小行星的观测活动,并不断取得实质性的进展。2009年3月,日本宇宙研究开发机构已开发出一种新的小行星轨道探测系统,用来推算可能冲向地球的小行星的轨道、撞击时间、相遇概率等数据。该系统曾以2008年10月坠落苏丹的小行星为对象进行测算试验,测试结果与小行星进入地球大气层的时间误差仅为0.5秒,坠落地点误差为13千米。这说明现代科技对威胁地球安全的小天体的监测与跟踪已达到了相当高的精度,基本上可以满足临战侦察的需要。
2010年7月29日,有数名科学家指出,一颗编号为1999RQ36的小行星将于2182年9月24日撞击地球。这颗直径为560米的小行星撞击地球的概率尽管仅为千分之一,但已引起科学家们的关注。美国行星学家克拉克·查普曼说,这个尺寸意味着一旦它撞上地球,就相当于数百枚核弹同时爆炸,即便不会毁灭地球上的所有文明,也将造成大规模的破坏及物种灭绝。美国宇航局为此已提出了应对计划,并将于2011年夏天最终敲定。如果该计划获准,美国将于2016年发射探测器,用3年左右的时间飞抵1999RQ36小行星对其表面进行测绘,并登陆采集样本后返回地球,以深化人类对它的形状和构造的认识。有专家称,任何试图将1999RQ36转向以拯救地球的措施,必须提早100年开始行动才有成功的机会。这就是说,为迎战1999RQ36小行星所研究制定和采取的一系列举措最迟也得于2082年付诸实施。
至于用携带核弹头的导弹武器或载有核装置的宇宙飞船奔袭近地小行星或彗星的任务,以人类目前已达到的航天技术水平完全能胜任。这可以用深空探测的成功实例来说明。如2005年7月4日,美国“深度撞击”号航天器释放的撞击者探测器,在距离地球1.32亿千米处以每秒10.2千米的速度猛烈撞击“坦普尔一号”彗星的彗核,其击中地点仅比预计的位置相差1米,可见其准确度之高。如果让它轰击小行星,肯定也会获得同样的效果。当时就有科学家认为,这是一次应对小天体撞击地球的有效演练。由于轰炸小天体的核武器不是一发,而是多发射击,可以想象其成功率是相当高的。
与实现第三种方案有关的一个好消息是,美国宇航局正在计划2025年前发射载人航天器登陆小行星。2010年8月初,美国宇航局召开了为期两天的会议,旨在解决登陆近地小行星所要面临的诸多难题。宇航员托马斯·琼斯称,现在可以确定的是将使用一个小型可回收的飞行器作为登陆工具,而改进后的猎户座太空船正好满足这一条件,这是一个关键。这种飞船的制造商洛克希德·马丁公司已经拿出一项代号为“移民石”的计划,并将派遣两位宇航员进行持续半年时间的探测小行星之旅。猎户座太空船原本是为运送宇航员重返月球而设计的,在美国搁置登月计划后,它被当作国际空间站的救生船继续研制,现已具备登陆小行星所需的绝大多数要求。派遣载人航天器造访小行星,还将有助于科学家们为应对小行星撞击地球制定计划,即为实现上述方案,尤其是第三种方案提供借鉴。
从发展的观点来看,对付天外杀手,可选择的方案还有用激光武器摧毁危险的目标,发射反物质使入侵者在猛烈的湮灭反应中炸毁,在月球上建立基地监视来袭天敌并提前发射携带核弹头的航天器予以拦截等。从理论上讲,上述办法都可能做到,但就目前而言,技术上尚难实现。随着科学技术的飞速发展,将来还可能提出更为新颖有效的措施。
总之,人们既然认识到了天体可能入侵的危害,并已初步掌握了行之有效的技术防范手段,就应该结束地球不设防的历史。