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对于注定要撞击地球的小行星，我们能做些什么？答案是肯定的，前提是它足够小并且我们有足够的时间派出航天器使其偏转。正如我们将看到的，警告时间越长，我们将能够处理的小行星越大。 《太空守护者报告》总结了减轻小行星撞击的许多方面。最近，美国宇航局还完成了一项研究，并被国会用来决定美国和其他国家可以并且应该采取什么步骤。
天文学家花了很多时间试图弄清楚如何从小行星撞击中拯救地球。首先，您必须找到所有小行星，计算它们的轨道，并查看哪些小行星危险地靠近地球。一旦知道了轨道，就可以确定何时撞击。这告诉您您有多少警告时间。最后，如果您能算出小行星的质量，就可以计算出推挤小行星以改变其轨道以使其完全错过地球所必须付出的努力。好莱坞提出将炸弹“炸毁”的想法是不现实的，因为当今的运载火箭无法携带足够大的炸弹。此外，您可能会得到许多朝向地球的小碎片，而不是一个大物体。
找到他们
寻找小行星相对容易。第一个是朱塞佩·皮亚齐（Giuseppe Piazzi）在1801年发现的。目前有几个观测站致力于寻找小行星并对其进行跟踪（太空观察，NEAT，泛星，LONEOS等）。目前，已发现约80％的直径大于1 km的小行星。这些都没有轨道可以将它们带到地球靶心。 2004年，发现了一颗250 m大小的小行星，预计将在2029年4月13日（13日星期五！）通过地球。这颗名为阿波菲斯的小行星的撞击概率为45000分之一，并且随着未来几年轨道的细化，预计其撞击概率会降低。小行星1950 DA将在2880年非常接近地球。鉴于其轨道的不确定性，仍有可能发生撞击。
当涉及小行星撞击时，大小至关重要。直径小于10米的小行星几乎没有威胁，因为它们会在大气层中破裂或燃烧。那些直径大于5公里的东西太大了，我们无能为力。这些只是估算值，因为重要的是质量而不是直径。一些小行星是“瓦砾堆”，由小行星的微弱的重力将较小的物体松散地合并在一起。其他的则是坚韧致密的岩石，例如球粒陨石和铁。但粗略地说，重要的尺寸范围是直径在10 m至5000米之间。因此，请考虑您的房屋大小和山之间的岩石。拉什莫尔。
如果发现上面写有地球名称的小行星，则有许多工作要做。无限精确的轨道是未知的，总是存在很小的不确定性。它会真的撞击地球还是会安全地滑过我们几千公里？ （几千公里非常非常近！）虽然有些天文学家正在努力加强轨道的准确性，但另一些天文学家将尝试测量小行星的质量。
测量它们
这很棘手。即使在最大的望远镜中，大多数小行星也不过是夜空中的精确点。我们看不到它们的实际大小和结构，只能看到它们的颜色和亮度。通过这些以及对小行星密度的猜测，我们可以估算出质量。但是不确定性太大，无法执行可靠的偏转任务。因此，下一步将是将航天器送入小行星，以测量其质量和其他属性，例如形状，密度，组成，旋转速率和内聚力。这可能是飞越或着陆。这样的飞行任务还将提供极其准确的轨道信息，因为航天器可以充当信标或在小行星上植入无线电应答器。
偏转小行星是困难的部分，尽管物理学非常简单。这个想法是使小行星微动，并改变其轨道。它通常会以大约30 km / s的速度撞击地球，但这取决于它是侧向，正面还是从背面进来。但以30 km / s为例。
我们知道地球的半径：6375公里。如果我们知道影响撞击的警告时间（例如10年），那么我们要做的就是将小行星加速或减速6375 km / 10年，或大约2 cm / sec。直径1公里的小行星重约160万吨。要以2 cm / s的速度改变速度，需要超过3兆吨的能量。
安全性取决于尽早发现小行星。显然，您的警告时间越长，进行更改就越容易，因为您无需费劲地推动。或者，您可以在完善轨道或开发技术时延迟推动。另外，较短的警告时间意味着您必须忙碌并尽力而为。预警是最好的方法。俗话说，“一针一针可节省九分。”
彗星是地面影响游戏的通配符。它们通常仅在接近内部太阳系前几个月才被发现。它们的直径只有几公里，时速高达72公里/秒，代表着潜在的难以控制的威胁。在不到几年的警告的情况下，可能没有足够的时间进行偏转任务。
该飞船被故意以大约10 km / s的速度撞入了坦普尔1号彗星的核。这就是结果。 2005年7月4日。NASA图片。
偏转他们
有几种偏转小行星的方法，尽管没有尝试过。这些方法分为两类：一瞬间或几秒钟内推动小行星的脉冲偏转器，以及对小行星施加弱力多年的“慢推”偏转器。
脉冲偏转器分为两种：炸弹和子弹。两者都在当前技术能力范围内。通过在小行星上或其附近引爆炸弹，可将物质从地表吹走。小行星向反方向后退。一旦知道了小行星的质量，就很容易弄清楚要使用多大的炸弹。我们拥有的最大爆炸装置是核弹。它们是传递能量的最有力和最可靠的方法，因此核偏斜是首选方法。核弹比下一个最佳方法强数十万倍。子弹。
“项目符号”方法也很简单。高速射弹撞击小行星。目前，我们拥有将几吨重的子弹送入小行星的技术。如果速度足够快，这种方法产生的推力将比单独撞击所产生的推力大几倍，因为材料会像炸弹一样从小行星上吹走。实际上，子弹方法（即所谓的“运动偏斜”）实际上已经以间接方式进行了尝试。 2005年，美国宇航局的“深度撞击”航天器被有意地操纵到了坦普尔1号彗星的路径中。目的是在彗星上打一个洞，看看结果如何。而且有效。尽管彗星速度的变化太小而无法测量，但这项技术证明了我们可以跟踪并成功瞄准小行星。
慢推杆目前在很大程度上是概念性的。它们包括：离子引擎，重力拖拉机和质量驱动器。这个想法是将设备运送到小行星，着陆并附着在其上，然后连续多年推或拉。离子引擎和质量驱动器从表面高速射出材料。和以前一样，小行星后坐。重力拖拉机是一种受控物质，它可以通过离子推进器之类的东西与小行星分开。拖拉机的质量利用其自身的重力拉动小行星。所有慢速推进器的优点在于，随着小行星的移动，可以连续监视其位置和速度，因此可以在必要时进行更正。
NASA图片进行说明性编辑。
由于重力非常弱并且可能不知道表面性质，因此很难将某物附着到小行星上。您如何将机器连接到沙堆上？大多数小行星会旋转，因此推动器会旋转，很少指向正确的方向。它也必须与小行星一起旋转，这需要很多能量。虽然重力拖拉机没有这些缺点，但它确实需要稳定的动力源。所有这些设备都很复杂。它们必须被供电，控制并且要在太空中连续多年进行远程操作，这是非常高的要求。
我们已经证明离子引擎可以在太空中至少工作几年，但是到目前为止，除非预警时间过长，否则离子引擎没有足够的力来偏转威胁中的小行星。长时间警告的不利之处在于，小行星轨道的不确定性使得无法确定它将撞击地球。有一些遥远的慢推概念：将小行星涂成白色并让阳光施加辐射压力；将激光置于轨道并对其进行多次撞击；将较小的小行星推到足够近的距离，以使其在重力作用下偏转。但是，当天文学家计算数字时，这些想法就没有任何实际的系统可言。
天文学家并不是唯一担心小行星撞击的人。政治家，应急组织和联合国都对此表示关注。如果我们必须偏转小行星，谁会为此付出代价？谁将实际发射航天器？如果核弹是偏转小行星的最可靠方法，那么我们是否必须随时准备核弹？其他国家是否会信任美国，以色列，俄罗斯或印度将核武器投入太空，甚至用于人道主义任务？如果小行星前往日内瓦，而我们仅能将撞击位置偏移1000公里，该怎么办？我们选择哪个方向，由谁决定？我们是否可以确定使用未经测试的偏转技术进行精确的换档？
如果小行星撞击不可避免，我们该怎么办？如果我们知道它将袭击何处，我们是否将人员从该地区撤离？我们将它们移动多远？如果撞击碎片保留在大气中，则可能会发生整体冷却。谁负责世界粮食供应？如果它将袭击海洋，海啸将有多大？我们如何才能确定我们所预测的破坏是正确的，或者我们没有忽视某些事情？也许最令人不安的是，小行星的撞击是一种全新的灾难：当我们受到20年警告时，我们如何为销毁（说）美国东部做准备？
这些问题和其他问题今天在全世界的科学会议上进行讨论。幸运的是，在可预见的将来，即使是小行星撞击地球的机会也很小。
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大卫·林奇（David K. Lynch）博士是居住在加利福尼亚托邦加的天文学家和行星科学家。当他不在San Andreas断层附近闲逛或在Mauna Kea上使用大型望远镜时，他玩弄小提琴，收集响尾蛇，在彩虹上公开演讲，并写书（《自然与色彩》，剑桥大学出版社）和随笔。林奇斯博士最新著作是《圣安地列斯断层实地指南》。该书包含沿断层不同部分的十二个一日行车行程，并包括数以百计的故障记录和逐英里的行进记录和GPS坐标。碰巧的是，1994年北岭6.7级地震摧毁了戴夫斯的房子。