2019年4月29日，行星防禦會議（PDC）在美國華盛頓展開，來自各國的小行星專家與美國國家航天航空局（NASA）、聯邦緊急事務管理署等機構一起完成了一次天體防禦演習，模擬一顆小行星撞擊地球的場景。
在這次演習中，他們假想了一顆直徑140-160米的小行星直衝地球而來，如果與地球發生碰撞將釋放出約7000-450000顆原子彈的能量。最終擬定的防禦策略是在小行星尚未到來的幾十年之前，聯合地球上的多家國際合作單位，用動力撞擊技術通過撞擊改變小行星的軌道。儘管實際的一次撞擊只能很小幅度地改變小行星的軌道，但只要撞擊得足夠早，隨著時間推移，最終微小的推力也能使小行星軌道發生顯著偏移，從而避開地球。
太空威脅受到重視
自1994年7月17日，人們觀察到一顆彗星碎片與木星相撞以來，這類來自太空的威脅開始引發人們對天體防禦的關注。科學家們開始主動開展防禦性觀測，觀測對象主要為直徑大於1公里且軌道跟地球軌道有交叉的小行星。這類尺寸的小行星具有足以毀滅地球文明的力量。截至2011年的數據，美國國家航天航空局NASA已找到93%的近地威脅天體，至今仍在持續觀察。
NASA監測的部分小行星數據
有的人會提出質疑，地球已經幾千萬年都沒有經歷大天體撞擊的事件了，如此興師動眾將大筆資金投入這類計劃有必要嗎？
上一次遭受小行星撞擊而消失的族群，它們的骨骼標本正展示在博物館大廳裡。我個人認為，我們應該提前做點什麼，即使在千年一遇的天災面前也不可束手就擒，所以“很有必要”。
地球的位置相對安全
那麼，就天體防禦而言，我們能為自己做些什麼呢？
先來了解一下地球的天文環境。環視太陽系，八大行星的軌道面幾乎平行。行星中地球排在第三的位置，靠近內側。事實上，外側的“老大哥”們像一道道盾牌幫忙抵禦了不少威脅。
排位老五的木星，體積是地球的1316倍，質量是地球的318倍；排位老六的土星，體積是地球的745倍，質量是地球的95倍；天王星體積是地球的63倍，質量是地球的15倍；海王星體積是地球57倍，質量是地球的17倍。
這四位巨佬就是地球的第一重屏障，依靠它們龐大的體積和強大的引力，可以將衝向地球的大多數小行星收押或改變軌道，所以“天地大沖撞”事件的發生概率很小。此外地球擁有厚達12公里的大氣層，直徑小於10米的隕石將會因高速摩擦而燃燒殆盡。
正在持續監測太空威脅
有了外側行星的“屏障”和自身大氣層的“過濾”，依然不可掉以輕心。直徑10米以上的小行星仍然是很大威脅。
防禦工作最重要的是”偵查“，目的是提前獲取敵方信息，需要對有威脅的小行星建立全覆蓋無死角的監測。這項任務早已開始落實，在全球有超過400個天文觀測臺、站（如中科院紫金山天文臺設在江蘇盱眙天文觀測樓）在共同執行這項任務。天文學家依照”搜索-觀測-軌道計算-跟蹤“的流程，把觀測結果上傳到國際小行星中心，進行全球信息共享。
觀測任務的第一階段是找尋所有”直徑大於1公里，對地球有威脅的小行星“。總數量接近2000顆，目前已基本完成。下一階段是將目標細分，尋找”直徑大於140米“的小行星，這樣的小行星有數萬顆，並且體積小亮度低，找起來就像是黑紙上的碳粉，普通天文望遠鏡基本無能為力。但小型天體吸收太陽光升溫比較明顯，會發出“明亮”的紅外光芒，因此紅外望遠鏡更擅長捕捉這類小行星。
監控有死角，漏網的魚
藍色為地球，紫色為“2019 OK”
儘管天文學家非常勤勉，漏網之魚仍然存在。就在今年7月24日晚，一顆直徑57-130米直徑的小行星“2019 OK”近距離掠過地球，最近距離僅有7.3萬公里，約為地月距離的1/5。這是一次字面意思上的“親密接觸”。看上去距離還遠，其實小行星相對地球的速度高達24.5公里/秒，如果它早40分鐘到達就可能發生碰撞，撞擊的威力將足以毀滅一座城市。但它卻是在掠過地球的一天前才被巴西SONEAR天文臺發現。
2013年車里雅賓斯克小行星撞擊事件
2013年2月15日上午，一顆約15米直徑的小行星穿過大氣層，在俄羅斯車里雅賓斯克市上空3萬米處發生爆炸，該市約20萬平方米的玻璃因爆炸損毀，也因此造成1400多人受傷。據俄羅斯《消息報》，俄羅斯國防部幾天前已收到隕石墜落的消息，但專家對隕石產生誤判，認為其會在墜落前完全燃燒殆盡，因而沒有發出警報。可見我們對小行星的監測能力仍有待完善，10米左右的隕石就能對我們造成巨大傷害。
發現了，我們又能把它怎麼樣？
如果成功提前偵察到威脅較大的巨型小行星，我們可以採取多種辦法處理。
NASA認為最優解是改變小行星的軌道，如利用撞擊器的撞擊衝量，對小行星軌道產生微小偏移。隨時間的累積，軌道的偏離量會大到足以遠離地球。
“深度撞擊號”撞擊器
這種撞擊任務大家已經見識過。2005年美國“深度撞擊號”項目中，NASA利用撞擊器撞擊坦普爾1號彗星，目的是將探測器送入彗核，以便收集彗核成分。撞擊器是重370千克的銅質炮彈，以3.7萬公里/小時的相對速度撞擊彗星，動能達到1.96E10焦耳，相當於4.7噸TNT釋放的能量。事後有物理學家計算，撞擊對彗星的軌道改變僅有10釐米左右。可以看出小行星的撞擊必須提前規劃，甚至提前數十年執行撞擊，才可能積累足夠的偏移量。
產生微小撞擊的方式不只撞擊器，還可以在小行星上安置太陽帆，利用太陽光的推力緩慢而持續地改變小行星的方向。不過小行星往往會自轉，如何在旋轉的小行星上安置太陽帆又是一道難題。又或者，在小行星上噴塗一層反光漆，在它反射太陽光的同時，也獲得了來自陽光的推力。
肯定有小夥伴期待核彈登場，其實核彈未必是上策。即使將撞擊器換成核彈，它在太空中的效果也許沒有那麼棒。以廣島“小男孩”原子彈為例，“小男孩”搭載了50公斤的鈾235，經核裂變爆發的能量為500,000億焦耳，相當於15,000噸TNT當量。能量通過沖擊波、熱線、放射線等方式爆發出來，分別佔50%、35%、15%的比例。但太空環境沒有大氣，核爆無法產生衝擊波。且大部分小行星由硅酸鹽礦物和鐵鎳金屬構成，熱輻射和高能射線對其產生加熱效果，或許會使表面物質熔化並噴薄而出，但推力會很有限。
最令人頭疼的就是中小型的小行星了，如直徑10-150米的級別，難以提前偵查到，留給科學家的處理時間非常短。如果這類小行星進入了大氣層，我們可以採取的辦法很少，炸燬它往往是最後之策。而“2019 OK”達到了72倍音速，人類目前最先進的導彈只能達到25倍音速，這就為正面撞擊製造了難度。即使撞擊成功，小行星碎裂散佈的碎片也會造成二次傷害，看過《一拳超人》的朋友應該見識過隕石碎裂的危害性。
“死亡如風，常伴吾身”
如果現在就有一顆小行星飛向地球，而距離很近，以人類現有的能力將無法使其偏離軌道。我們只能最大限度地保護生命和財產，採取撤離人群和轉移關鍵設施的舉措。
顯然，天體防禦任務非常艱鉅，人類在監測、模擬的初步工作上正在逐步完善，對於抵禦小行星還有很長的路要走。
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