天文学家从一颗他们从未见过的近地小行星身上学到了什么

今年夏天，天文学家发现一颗飞机大小的小行星即将与地球相撞，其大小足以摧毁一座城市。但直到它飞过地球两天后，才有人看到它。

这颗名为 2023 NT1 的小行星从我们身边飞过，距离仅为地月距离的四分之一。这实在是太近了，让人感到不安。天文学家不会对这一事件不进行事后分析。他们最近在预印本服务器 arXiv 上发表的一篇新论文中，分析了问题所在，以及我们如何更好地为保护地球免受未来撞击做好准备。

我们从历史中知道，小行星可以引发世界性灾难和物种灭绝——看看恐龙的遭遇就知道了。研究小组估计，如果 NT1 撞击地球，其能量可能相当于 4 到 80 枚洲际弹道导弹。加州大学圣巴巴拉分校天文学家、新研究合著者菲利普·鲁宾 (Philip Lubin) 表示：“2023 年的 NT1 将比车里雅宾斯克空爆严重得多。”车里雅宾斯克空爆是 2013 年在俄罗斯一座城市上空爆炸的流星。他补充道，尽管那次爆炸会造成毁灭性后果，但它“不像 10 公里外的撞击那样对人类构成生存威胁，那次撞击杀死了我们之前的住户”。

小行星监测系统 ATLAS（即“小行星撞击地球最后警报系统”）由位于夏威夷、智利和南非的四架望远镜组成，在 NT1 飞过后发现了它。ATLAS 的全部目的就是在天空中搜寻可能威胁地球的太空岩石。那么，有了这双眼睛，我们怎么会错过它呢？

事实证明，地球存在着加州大学圣巴巴拉分校天文学家、论文第一作者布林·贝利所说的“盲点”。任何来自太阳方向的小行星都会迷失在离我们最近的恒星的强光中。”小行星还有另一种偷袭我们的方式：小行星越小，我们的望远镜就越难发现它们，即使岩石来自远离太阳的天空部分。

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“目前，还没有行星防御系统能够减轻短期预警威胁，”贝利说。“虽然 NT1 未来没有机会拦截地球，但它提醒我们，我们还没有完全了解太阳系中所有潜在威胁的情况，”他们补充道。这引出了第一条教训：我们只需要更好的行星防御探测方法。

如果我们能在几年内探测到小行星，我们或许能够利用 NASA 双小行星重定向测试 (DART) 任务最近测试的技术来改变它的轨道。但是对于像 NT1 这样几乎没有预警的情况，我们需要采用不同的方法 — 这是第二课。Bailey 和同事提出了一种他们称之为“粉碎它”(PI) 的方法。

PI 的计划正如其名：将小行星破碎成小块，小到足以在大气层中燃烧殆尽或以危险性小得多的小石块形式坠落地面。他们将通过发射一枚或多枚火箭将一排小型撞击体送入太空来实现这一目标。撞击体（六英尺长、六英寸厚的棒状物）将像散弹一样撞击小行星，有效地将其摧毁。“如果我们在撞击前一天就拦截它 [NT1]，我们就可以避免任何重大损失，”鲁宾声称。

这听起来很简单，但一些天文学家并不完全信服。“我认为 PI 方法不切实际，尽管它不违反物理定律，”加州大学洛杉矶分校天文学家 Ned Wright 表示，他没有参与这项新工作。“当使用炸药内爆摧毁建筑物时，需要长达数周的测试和规划阶段，以便将炸药放置在正确的位置并设置适当的时间。PI 方法试图在航天器撞击小行星前 1 分钟左右的时间内完成测量、规划和放置炸药。”

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鲁宾指出，与地球上的精心拆除不同，这次袭击的目标是突然的、像炸弹一样的爆炸——这种事件不需要太多准备就能完成。但无论我们使用 PI 还是其他防线，显然我们都需要提前计划。不仅有小行星突然出现的模糊威胁，还有两件特定的、极其危险的事件正在向我们袭来：2029 年小行星阿波菲斯的近距离飞掠，以及更大的小行星贝努（最近由美国宇航局的 OSIRIS-REx 任务采样）在 2054 年、2060 年和 2135 年的近距离接近。

“人类现在拥有强大的探测和保护地球的技术，如果我们愿意的话，”鲁宾说。“而且许多人都在努力确保我们能够做到这一点。”

这个故事已经更新：早期版本表明，摧毁小行星的撞击器将装满炸药。虽然这可能是一种选择，但大多数“粉碎”方法都使用非爆炸性金属棒。