開心麻花出品的科幻喜劇《獨行月球》在熱映之外，也將一個嚴肅的問題擺在大眾面前——如果“不速之客”真的撞擊地球，人類該如何應對？

科學家發現，在可預見的未來，基本沒有“潛在威脅小行星”與地球相撞的可能，但科學家仍不敢大意。因為一旦地球這粒宇宙中的“微塵”與另一顆“微塵”發生撞擊，就可能“對人類居住地造成史無前例的區域性破壞”。

在現實中，2022年4月24日“中國航天日”當天，國家航天局透露，中國將著手組建近地小行星防御系統，共同應對近地小行星撞擊的威脅。科學力量，能讓科幻變為現實。

小行星撞擊地球威力有多強？

《獨行月球》中，“月盾計劃”失敗，地球遭遇到了小行星π的撞擊。在看完影片后，中國科學院大氣物理所副研究員魏科思考的問題是，小行星π應該有多大，才能讓獨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，撞擊時速度達到每小時10萬千米（約82馬赫，28千米/秒），撞擊地點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希克蘇魯伯撞擊事件，這次撞擊終結了恐龍時代。

“考慮到故事的順利進行，我估計，小行星π的直徑約為10到15千米。”魏科分析。在這樣的撞擊之下，地球上的生命演化進程和氣候狀態將徹底改變。在主角們及其子孫的有生之年，都不會回歸正常。地球氣候也會發生翻天覆地的變化，魏科將其歸結“黑暗世界、又干又冷、硫酸雨、更炎熱的世界。”

在《獨行月球》中，被小行星π撞擊后，地球變成了一顆昏暗的星球，幸存的人類隻能生活在地下。加州大學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間之內，煙塵會彌漫整個地球大氣，擋住地面的陽光，“片中場景中的地面大氣無法被人體呼吸，整個星球變昏暗的場景，是很有可能發生的。”

“10千米級的隕石撞擊到地球，會帶來毀滅性的結局。”《獨行月球》科學顧問、中國科學院國家天文台星雲計劃研究員李然表示，如片中一樣，幸存的人類需要在很長一段時間內佩戴能夠淨化空氣的設施，“在恐龍滅絕后，很長一段時間內都沒有出現體積較大的動物，足見隕石撞擊地球對自然環境的影響是持續性的。”

事實上，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，俄羅斯車裡雅賓斯克遭流星襲擊，致千余人受傷。NASA估算，在進入地球大氣層之前，這顆小行星尺寸為17米，其質量為1萬噸，爆炸釋放能量約等於50萬噸TNT炸藥爆炸。

“月盾計劃”真的可行嗎？

1967年，麻省理工學院桑多夫教授在課堂上提出了一個設計：假設小行星“伊卡洛斯”將於18個月后撞擊地球，要如何防止災難發生？學生們設計了使用當時正在研制中的推力最強的土星5號火箭運載1億噸當量核彈，使小行星偏離軌道或者炸開。

當然這只是紙上談兵，即使是在幾十年后。2010年時，美國科學院曾有報告認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作者青睞，好萊塢災難片《世界末日》《天地大沖撞》，甚至《獨行月球》設想的方法都大致類似。

《獨行月球》中採取的辦法是用多枚大型核彈“月球之錘”直接摧毀隕星，並將發射基地選在了月球上。李金星認為，用核彈擊碎小行星或使其偏離撞擊地球的軌道，是可行的、現實的做法。“如果擊碎小行星，使其裂成許多較小碎片，那麼每一塊撞擊地球的災害就顯著減小，很多較小碎片也會在大氣中直接燃燒。”

有科學人士就指出，這是一種“粉碎機式的思維”，會使碎片未來的隕星軌道更具不確定性。李然認為這種看法是有道理的，因為炸碎一個很大的天體后，很難去定向控制碎塊的運動軌跡，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，就是明証。“這些碎塊之間可能也會有碰撞，因而核彈撞擊的結果是不可控的。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計，比如能深入到巨大的天體內部，從內部把它炸碎。”

也就是說，片中計劃能成功的前提，是我們能夠比較准確地預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、結構等精確探測，能准確降落或轟擊目標地點等基礎之上，如果發現隕星已經較晚，可能是一場在沒有百分百准備好的情況下執行任務的豪賭。”李金星說。

李然也提到，在片中，當發現小行星π的時候，留給人類的准備時間隻有八年，在時間緊迫的情況下，用核彈摧毀是操作起來相對快捷的方式，當然它的前提是人類已經有能力在月球上搭建基地。

根據目前的技術，要建立月球基地，所需要的花費非常高。1965年前后，NASA每年花在阿波羅計劃與相關聯的計劃的經費為400億美元，相當於美國全年GDP的5%，最近50年他們再未登月。“將來在運載發射、生命維持等諸多方面成本大大降低之后，人類有可能會建設可駐留的月球基地。”李金星說。

抵擋“地外來客”的嘗試

根據NASA噴氣推進實驗室統計，截至2022年8月5日，已發現850個大於1千米的近地天體，以及10135個大於140米的近地天體。

這其中，被認為有可能撞上地球的被稱為“潛在威脅天體”。在NASA噴氣推進實驗室的哨兵系統中，威脅最大的是直徑預計超1千米的（29075）1950DA，它曾經的“巴勒莫撞擊危險指數”高達0.17，這意味著它“可能”在2880年撞上地球。但經過觀察修正，這一指數很快下降為-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”產生重大影響的風險似乎很小。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重的，所以，密切監視天空並弄清楚其中的氣候過程是個明智的做法。

對近地小行星的防御，目前的思想還是立足於早發現、早預防、早做方案。如李然所說，“當它在距離地球很遠的時候發現，那麼我們就不需要採取非常激烈的手段。”

對近地小行星撞擊地球的防御，科學家摸索的方案有很多種。

他們設想過用長期作用力來緩慢改變小行星的軌道，包括用運動撞擊或動能撞擊，給隕星裝上動力裝置，給隕星裝上離子推進器等。“很多彗星或隕星主要成分是冰塊，也有科學家設想過用火箭引擎、激光加熱的方法。”李金星說。

但北京天文館名譽館長朱進說，科學家是有過一些概念性設想，但其實離實際的應用還差很遠。“也是因為目前還沒有發現有實際威脅的小行星。”朱進介紹，首次准確預報小行星撞擊地球是在2008年10月6日，天文學家發現小行星2008TC3將在19小時后撞擊地球，並發出預報。結果這顆小行星如預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，現在其一部分殘骸在北京天文館展出。

“當下，一些國家已經實現了非常精准地將飛行器發射到一個小行星上，並進行著陸。但具體怎麼讓它的軌道發生偏離，現在仍處於設想階段。”李然特別提到，2012年，我國嫦娥二號衛星在完成既定繞月探測任務之后，與編號為4179的圖塔蒂斯小行星擦肩而過，並拍攝到該小行星照片。這也是國際上首次實現對該小行星的近距離探測。

南方日報駐京記者 劉長欣 王詩堃

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