好莱坞在拯救世界免遭小行星撞击方面犯了哪些错误,又犯了哪些出人意料的正确之处

好莱坞在拯救世界免遭小行星撞击方面犯了哪些错误,又犯了哪些出人意料的正确之处

哈里·斯坦普拯救世界时你在哪里?那时我才十岁,但我记得那一切,仿佛就在昨天。就在一颗德克萨斯州大小的小行星撞向地球、杀死地球上所有人和所有生物之前,这位石油钻探工转行当宇航员牺牲了自己;他按下了红色按钮,深埋在那块太空岩石内的核弹爆炸,将小行星分裂成两半,远离地球。多亏了 NASA、核弹和英雄们的英勇事迹,我们数十亿人得以庆祝又一天的生存,这一切都伴随着 Aerosmith 那首经典的、令人回味无穷的歌曲。

《世界末日》可能是一部夸张的虚构作品。但行星防御是真实存在的:在日益先进的小行星搜寻天文台不断勤奋地注视着天空的同时,太空机构也在开发能够偏转地球小行星或将其完全蒸发的航天技术。你可能会惊讶地发现,行星防御研究人员(包括美国宇航局行星防御协调办公室的研究人员)对《世界末日》和好莱坞更广泛的小行星或彗星情节剧情有独钟。

是的,我们凭直觉就能知道,这些拯救世界的故事大多都和玻璃蹦床一样不切实际。但是,与同期的《深度撞击》一样,这些电影让全世界注意到了小行星撞击的真正威胁。除其他因素外,这些电影还可能帮助说服一些国会议员告诉 NASA,他们有法律义务在十年内找到 90% 的近地小行星和彗星,这些小行星和彗星的宽度为 0.6 英里或更大,足以造成全球灾难。(他们花了 12 年时间才找到。这些发现的行星都没有沿着地球轨道运行。)

如果你看过这些电影,或者最近(也更具寓言色彩)的《别抬头》 ,我相信你看完后也会有和我一样的疑问。核武器真的是防御即将来临的小行星或彗星的最佳武器吗?我们真的需要担心巨大的太空陨石或大雪球会毁灭文明吗?宇航员是应对这些威胁的最佳方式吗?在发现小行星方面,天文学家不想错过任何东西——但他们如何确保呢?

我在我的新书《如何杀死一颗小行星》中报道了行星防御运动的诞生和发展的故事,并且在与大约 100 名不同的研究人员(从天文学家和应急管理人员到核武器专家和航天器工程师)交谈后,我可以自信地告诉你,这就是好莱坞在拯救世界免遭致命小行星袭击方面犯下的错误——但令人惊讶的是,它做对了。


格陵兰岛(2020 年)——小彗星碎片撞击地球

幸运的是,航天机构预测的这颗足球场大小的流星撞击位置是错误的,而这颗流星是提前探测到的。幸运的是,这并不现实;他们几乎可以准确地知道它会在何时何地撞击。但撞击产生的猛烈冲击波相当逼真,感觉就像附近有一颗核弹爆炸了一样。哎呀。


小行星或彗星会杀死地球上的所有人吗?

是的——但是你不必担心。

考虑到所谓的“行星杀手”小行星和彗星确实存在,这听起来可能有点违反直觉。彗星通常相当巨大,移动速度极快,有可能造成世界末日。但由于它们一生中的大部分时间都在太阳系的最外层,因此在这一世或之后的许多世中撞上我们的几率非常小。相比之下,数百万颗逃离火星和木星之间小行星带的小行星在令人担忧的近地飞行,撞上我们的几率要大得多。

幸运的是,较大的小行星比较小的小行星少见。几乎所有足以在近地轨道上造成全球破坏的小行星都已被发现,而且没有一颗构成威胁。行星防御天文学家的重点是“城市杀手”:长 460 英尺的小行星,如果它们撞击人口稠密的地区,可能会在瞬间杀死数百万人。近地轨道上有大约 25,000 颗小行星,其中近一半已被发现。

在其他小行星被发现之前,没有人能说其中是否有小行星正在撞击地球。这种撞击发生的概率很低,但如果我们等待足够长的时间,就会有小行星发现我们。


《苍穹浩瀚》(2020)——隐形小行星撞击地球

小行星经常被描绘成在天空中优雅缓慢地移动。但这个不是:它冲入地球大气层,形成一个超亮的火球,并在几秒钟内撞击海洋——逼真得令人满足,逼真得令人恐惧。


我们能否在为时已晚之前预见到危险的小行星向我们袭来?

关于世界末日,我最喜欢的事情是 NASA——感谢一位公民天文学家的提示——在撞击前 18 天发现了一颗德克萨斯州大小的小行星。这……真的很尴尬,因为那颗小行星大得可笑。更大的小行星反射更多的阳光,而那颗小行星在太空中会像一面巨大的布满灰尘的镜子一样闪闪发光。

最令人担忧的小型城市杀手更难被发现。但美国宇航局(以及欧洲航天局,在较小程度上)拥有一系列出色的望远镜来追踪它们,其中一些设施专门用于识别近地小行星。本十年,美国宇航局将向太空发射近地天体探测器,它的红外眼睛将能够有效快速地发现大多数近地城市杀手小行星的闪光,而其他人尚未发现这些闪光。

所以,尽管我们总会运气不佳,但城市杀手伏击地球的几率却逐年降低。


《帝国反击战》 (1980)——躲避小行星带

这个场景太有代表性了:音乐、奇观、戏剧性的追逐——这是一场梦。但是……是的,这里的小行星带当然不是现实的。小行星通常不会如此紧密地聚集在一起,而是相隔数百万英里。在现实中,TIE 战斗机和千年隼号基本上没有什么可以躲避或隐藏的,但是,也许在遥远的星系里情况会有所不同……


我们会派遣特立独行者和宇航员降落在小行星上并将其从内到外炸毁吗?

拜托,你知道答案——至少部分是——“不”。当谈到拯救世界免受小行星撞击时,机器人航天器可以做一切需要做的事情,而不会危及宇航员的生命。而且你永远不会试图用一颗巨型炸弹从内部炸毁它。小行星不仅无法干净地分裂成两块碎片,而且还会使本已令人担忧的地球抛射物具有放射性。

如果你要使用核弹,你最好能偏转它。在小行星旁边炸毁一艘装有核弹的宇宙飞船,辐射并破坏其表面,将其变成碎片,然后像火箭一样将小行星推开。但是,如果你时间紧迫,而且小行星足够小,你可以尝试使用强大的核弹将其粉碎成小碎片——只要你不会意外地将放射性小行星碎片喷向行星即可。


深度撞击(1998)——核弹在彗星内引爆

当宇航员飞离彗星时,他们拉动控制杆,引爆了里面的核弹头。然后,飞船被剧烈的冲击波击中,他们被震得四处乱飞——但由于太空中没有空气,他们不会有这种感觉。(如果他们离爆炸点如此之近,他们就会被致命的辐射所笼罩。糟糕。)


核武器真的是我们最大的希望吗?

也许吧!核武器当然有用;它们一举就能造成巨大打击。但是——假设你有许多年的时间应对威胁——在许多行星防御方案中,使用核武器偏转小行星是一个更麻烦的选择。这部分是因为装备核武器的航天器在大气层内爆炸并将放射性碎片散落一地的风险,部分是因为各个航天国家向太空发射用于大规模杀伤的物体会带来复杂的地缘政治复杂性。

相反,如果可以的话,你可以用一种叫做动能撞击器的东西来使小行星偏转:一种航天器,以恰当的速度和恰当的质量撞击太空岩石,以使其偏转(不会意外地将其破碎成更小的但仍然很危险的碎片)。

这项技术已经经过了测试,这真是太棒了。2022 年 9 月 26 日,NASA 将一辆汽车大小的航天器撞向一颗(无害的)小行星,试图使其偏转。这项任务被称为双小行星重定向测试或 DART,它如此有力地将那颗小行星撞离了轨道,以至于 NASA 以优异的成绩通过了测试,证明了人类可以在真正的紧急情况下将小行星从地球上偏转。


为了全人类(2023 年)——登陆小行星

一名宇航员降落在一颗富含铁元素的小行星上,而太空机构打算捕获并开采这颗小行星——这非常逼真!城市杀手大小的小行星就像球坑;如果你站在上面,你就会陷进去。但这块岩石要大得多,以至于它更加坚硬,你可以在它的表面行走而不会意外陷进去。


《别抬头中,许多人开始相信彗星来袭并不是真的。这在现实生活中不会发生,不是吗?

很可能如此。我想不出近年来没有哪一次国家或国际危机没有被阴谋论所淹没。而且,在大多数紧急情况下,大多数人都无法察觉到威胁,这无济于事:如果发现一颗小行星或彗星正在向地球飞来,而且是在几年或几十年后,你不会看到它在夜空中划出一道道痕迹。它可能感觉不那么明显。

行星防御研究人员时不时会聚在一起,组织一场涉及地球小行星的桌面练习,各级政府的科学家、工程师和决策者都会参与其中。通过重现小行星撞击紧急情况并让参与者提出应对建议,希望能揭示地球行星防御系统的弱点,并加以解决。

一个问题一再出现,至今仍未找到解决办法?那就是错误信息——这与政治不信任密切相关。如果小行星是某个国家建立太空军事化的诡计怎么办?如果小行星被故意偏向敌对国家怎么办?为什么新闻上那位主持人说如果小行星撞击我们,放射性碎片将散布到各处?

回想一下疫情期间的错误信息有多么有害。当地球受到小行星的威胁时,为什么同样的噩梦不会发生呢?

美国永远都是负责拯救世界的国家吗?

确实,目前唯一测试过行星防御技术(动能撞击器)的国家是美国,而 NASA 的太空观测站 NEO Surveyor 将是迄今为止最先进的小行星猎手。勇敢者的家园是目前每个人最大的希望。

但其他航天国家也正在越来越多地采取行动。世界各地的天文台都在监视夜空中是否有任何太空岩石偏离轨道,欧洲和日本的航天机构也已启动自己的任务来研究各种小行星,既是为了科学研究,也是为了行星防御。到本世纪末,中国将尝试用自己的 DART 式任务偏转另一颗小行星。

目前,美国可能最适合保卫地球。但顾名思义,行星防御是一项全球性事业。既然有十几个国家可以保护我们 80 亿人,为什么只选择一个国家呢?

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