新论文称，可用火箭动力炸弹切割致命的小行星，避免撞击地球

用火箭保卫地球，小行星粉碎计划

插图显示小行星被粉碎成碎片。（图片来源：NASA/JPL）

一组研究人员希望使用一种他们称为PI的新行星防御方法——英文“粉碎它”的首字母缩写，将地球从潜在的小行星末日中拯救出来。

该计划在加州大学圣巴巴拉分校 (UCSB) 实验宇宙学小组网站上的一篇冗长的技术论文中进行了详细说明，并提交给了《太空研究进展》杂志——旨在将可能危及生命的大型小行星粉碎成数百个小块，并向小行星的路径发射一系列“穿透棒”。

研究人员写道，这些穿透棒长约 6 到 10 英尺（即1.8 到 3 米），可能含有爆炸物——甚至可能是一些核爆炸物——在那些接近的小行星到达地球大气层之前，很早就将其炸成相对地球无害的碎片。

该作者认为，由此产生的碎片雨仍可能对下方的结构和人类造成损害。但与大型小行星的影响相比，这种损害可以忽略不计，例如 2013 年 2 月在俄罗斯车里雅宾斯克上空爆炸的 62 英尺宽（19 m）的流星，其强度大约相当于 30 颗广岛炸弹。（如果流星直接在一座大城市上空爆炸，由此产生的冲击波可能会造成数百万人死亡，但那次爆炸发生在车里雅宾斯克市以外的广阔地区，造成损害与受伤，但没有致命事件）。

用一个卡通类比，一颗大的小行星和数百个小的小行星之间的区别类似于“一架 500 公斤 [1,100 磅] 的三角钢琴从一公里的高度落到你的头上……[或] 500 公斤的泡沫球从相同的高度落到你身上，”研究作者菲利普·鲁宾和亚历山大·科恩都是加州大学圣地亚哥分校的物理学家，他们在《科学美国人》最近的一篇社论中写道。

PI 计划将在接近小行星的路径中直接部署数十根长矛状的“穿透棒”，将岩石“粉碎”成数百块。（图片来源：亚历山大·科恩）

迫在眉睫的威胁

美国宇航局追踪超过 8,000 颗直径大于 460 英尺（140 米）的近地小行星的运动。然而，正如车里雅宾斯克事件所表明的那样，较小的物体仍然可以带来巨大的冲击。

车里雅宾斯克流星之所以如此具有破坏性，有一部分原因是天文学家没有预见到它的到来。据美国宇航局称，这块岩石比航天机构通常追踪的小行星要小得多，它直接从太阳方向向地球冲来。

研究人员说，PI 计划的一个优点是理论上可以在极短的时间内发射装满穿透棒的火箭——甚至在物体到达地球大气层前几分钟。

研究人员在《科学美国人》发表的文章中写道：“在俄罗斯车里雅宾斯克上空破碎的20米宽太空岩石大小的撞击器……可以在撞击前仅 100 秒被拦截”，使用类似于用于洲际弹道导弹的发射器。

与此同时，研究小组表示，一块像1,200 英尺宽（370 m）小行星 Apophis 大小的岩石可以“在撞击地球前10天被处理”。以现有的火箭技术，如 SpaceX 的猎鹰 9 号运载火箭，可以轻松地将爆炸棒部署到这样一颗小行星周围的区域。

如果这些估计是准确的，那么 PI 方法将是一个比美国宇航局当前的任务更灵活的行星防御计划，即通过向近地小行星上发射火箭来改变它的航向。该任务被称为双小行星重定向测试（DART），并将于11月发射，但在测试火箭到达其目标之前将过去将近一年：小行星 Didymos的 525 英尺宽（160 米）的卫星。如果成功，火箭撞击将使月球轨道减慢，足以让天文学家确定小行星重定向是否有效。

但 PI 也需要进行广泛的测试以证明其可行性，首先是对假小行星进行地面测试，然后再转移到太空中的真实目标。目前，尚未计划进行此类测试。