人類為抵御小行星 π 的撞擊

拯救地球

在月球部署 " 月盾計(jì)劃 "

——《獨(dú)行月球》

近日，由張吃魚執(zhí)導(dǎo)，沈騰、馬麗主演的科幻喜劇片《獨(dú)行月球》正式上映。

一開頭，影片就把 " 人類如何應(yīng)對(duì)近地小行星的威脅 " 這個(gè)問題擺在了觀眾面前。拋開科幻喜劇元素，如果從科學(xué)層面來看，影片中 " 月盾計(jì)劃 " 是否真的可行呢？

用核彈摧毀 π，不如改變軌道

影片中，小行星 π 向地球飛來，人類試圖在月球上部署 " 月球之錘 " 重型核彈，用于摧毀 π，然后利用月球進(jìn)行掩護(hù)，阻擋 π 的碎片。

劇情看起來合理，但這真的是個(gè)好辦法嗎？

電影中，" 月盾計(jì)劃 " 并不成功，雖然人類把 π 炸得粉碎，但還是有較大的碎片撞擊了地球，幸存的人類不得不轉(zhuǎn)移到地下空間生活。

△劇照

" 如果是一個(gè)球飛向你，那么你只要稍微擋一下，不就可以改變球的飛行軌跡了嗎？" 國際天文學(xué)會(huì)會(huì)員李旻表示，如果在現(xiàn)實(shí)中，最好的辦法，倒不是如何摧毀這顆小行星，而是考慮如何改變小行星的運(yùn)行軌道。

李旻說，如果是像電影中設(shè)定的那樣，小行星 π 的撞擊足以摧毀整個(gè)地球，直徑一定很大，而 " 月球之錘 " 重型核彈既然能夠?qū)?π 炸碎，" 那么摧毀小行星的能量也已經(jīng)超乎了改變小行星運(yùn)行軌道所需的能量。"

△預(yù)告片

李旻認(rèn)為，在太空環(huán)境中，只需要很小的能量，就可以使小行星的軌道發(fā)生大變化。在他看來，能夠利用并改變小行星運(yùn)行軌道的航天技術(shù)有很多，最簡(jiǎn)單的方式就是通過發(fā)射類似導(dǎo)彈的裝置，通過特殊位置的有效撞擊，改變天體的軌道。直接將小行星大面積炸碎，反而會(huì)引起太多不可測(cè)因素。特別是對(duì)小行星結(jié)構(gòu)了解不全面的情況下，人類沒有必要用摧毀的形式抵御小行星的撞擊。

月球能夠阻擋的小天體有限

月球，是地球的天然衛(wèi)星，但因?yàn)槌毕i定，我們?cè)诘厍蛏现荒芸吹皆铝恋恼妗Ｔ跊]有太空探測(cè)器的時(shí)候，月球背面一直是個(gè)未知的神秘世界。但是隨著人類科技的進(jìn)步，越來越多的太空探測(cè)器拍下了月球背面影像。人們發(fā)現(xiàn)，月球正面相對(duì)平坦，而背面崎嶇不平，遍布坑坑洼洼的撞擊坑。

△月球正面與月球背面

天文學(xué)家們研究發(fā)現(xiàn)，月亮確實(shí)是地球的 " 衛(wèi)士 "，在繞著地球公轉(zhuǎn)的過程中，為地球擋住了一部分小天體的碰撞。那么像影片里一樣將月球作為盾牌，阻擋小行星的碎片，并借助月球引力捕獲更小的碎片，這樣的操作又是否可行呢？

△月亮 顧煒 / 攝

李旻告訴記者，月球和地球的體積比約為 1:64，在所有天然衛(wèi)星中是比例最高的，所以吸引（分流）的小天體數(shù)量要比其他行星系統(tǒng)中的衛(wèi)星多。" 但是這樣的地月位置和體積之比，最多類似成年人拿了個(gè)羽毛球拍擋在胸口。再考慮到月球引力場(chǎng)的作用，雖然相比其他行星系統(tǒng)，月球確實(shí)能多擋住不少小行星對(duì)地球的撞擊。但起不到核心保護(hù)的作用。否則人類也不用在彗木相撞之后，建立全球性的近地天體防御系統(tǒng)。"

李旻認(rèn)為，月球確實(shí)為地球擋住了一部分小天體的碰撞，但擋掉的部分還不足以改變地球的生物形態(tài)。

人類開啟近地小行星防御模式

如果直徑 1 公里的小行星撞擊地球，可能會(huì)造成一個(gè)大洲的毀滅。若是直徑達(dá)到 10 公里的小行星撞擊地球， 地球的生態(tài)圈都得 " 重啟 "。

△撞擊小行星 來源：NASA

天文學(xué)家把 1 公里大小以上，在兩個(gè)太陽到地球距離之內(nèi)的天體，稱為近地天體。目前大概還有 600 多個(gè)近地天體因?yàn)槿蛴^測(cè)網(wǎng)絡(luò)的不足，導(dǎo)致了解的信息不夠。應(yīng)該說，地球確實(shí)有著被近地天體撞擊的潛在危險(xiǎn)性。

今年 4 月 24 日中國航天日，國家航天局宣布，我國正在組建 " 近地小行星防御系統(tǒng) "，監(jiān)測(cè)那些靠近、甚至是進(jìn)入地球軌道的小行星，一旦發(fā)現(xiàn)它們有撞擊航天器或者地球的危險(xiǎn)，將利用一系統(tǒng)手段改變小行星的軌道，保證地球的安全。

現(xiàn)階段，我國的 " 近地小行星防御系統(tǒng) " 組建將以開發(fā)相關(guān)模擬關(guān)鍵為主，模擬和評(píng)估小行星對(duì)地球可能造成的影響。等到了爭(zhēng)取在 " 十四五 " 末期，或者是 2025 年、2026 年的時(shí)候，實(shí)施一次對(duì)某一顆有威脅的小行星，既進(jìn)行抵近觀測(cè)，又實(shí)施就近撞擊，改變其運(yùn)行軌道。

同時(shí)，一個(gè)被稱為 " 中國復(fù)眼 " 的深空觀測(cè)雷達(dá)設(shè)施也將在重慶開建，這是 " 近地小行星防御系統(tǒng) " 的小行星探測(cè)部分，是由很多小雷達(dá)組合成的大雷達(dá)。一期 " 分布式雷達(dá)天體成像測(cè)量?jī)x驗(yàn)證試驗(yàn)場(chǎng) " 可實(shí)現(xiàn)月球三維成像；二期可實(shí)現(xiàn)千萬公里外的小行星探測(cè)和成像，完成深空雷達(dá)探測(cè)與成像的演示驗(yàn)證；三期將可探測(cè) 1.5 億公里外的小行星和天體。

文字 | 現(xiàn)代快報(bào) + 記者 胡玉梅 阿里亞 儲(chǔ)希豪

圖片 | 現(xiàn)代快報(bào) + 記者 顧煒

（編輯 邵倩倩）