艺术家描绘的小行星被炸成更小的岩石碎片的场景。（图片来源：Elen11/Getty Images）如何阻止一颗大型威胁性的小行星朝地球飞去？一篇新的中国论文研究了这个问题，建议如果有足够的预警时间，“预挖掘引爆”可能是解决方案。我们的太阳系中可能有数百万颗小行星，其中极小的一部分对我们的星球构成可能非常微小的威胁。美国宇航局（NASA）和许多其他机构在关注天空，继续发现新的小行星，但还没有发现迫在眉睫的威胁；阿波菲斯（Apophis）之前被认为在其2068年飞掠地球时会构成小威胁，现在已被排除为可预见的未来问题。但是，地球曾经遭受过太空岩石的撞击，甚至2013年的中等规模的切尔雅宾斯克事件在俄罗斯的爆炸地点造成了财产损失。正如新论文的研究人员指出的那样，几十米大小及以上的小行星已经被安全地、但紧密地追踪到接近地球。假设一个理论上的太空岩石正处于迫在眉睫的碰撞轨迹上，并且大小超过约330英尺（100米），研究人员在《太空：科学与技术》期刊的一项同行评审研究中表示，简单地爆炸它（甚至将其引导偏离轨道）可能不是可行的选项。“传统的动能撞击或长期临时偏转方法能量有限，无法在短时间内实现有效偏转，”研究人员在新闻稿中表示，并补充说他们发现针对如何做到这一点的综合分析很少。（例如，美国宇航局在2022年成功地偏转了一颗小行星的卫星轨道，但那是太空中的一个独特测试案例。）因此，领导这项研究的中国运载火箭技术研究院的王小伟团队提出使用两种“大型来袭小行星防御模式”之一。第一种模式是更简单的冲击引爆——简单来说，就是撞击小行星表面形成一个浅坑，在其中引爆核装置。另一种模式是“预挖掘引爆”，或使用穿透装置在引爆核弹头之前创造更深的坑，以“实现深层引爆”。研究人员的建模包括发射载具的能量、影响航天器的速度以及在这两种模式下小行星的速度变化。这两种模式还根据“虚拟威胁小行星数据库”进行了测试，假设警告时间在1年到20年之间。总的来说，假设有足够的时间，似乎深坑方法更优。“由于能够自主选择造坑地点并实现深层引爆，飞越预挖掘引爆模式提供了更强的能量耦合”，研究人员在新闻稿中写道。这种影响可以“摧毁”大约330英尺（100米）或该范围内的小行星，并通过在大约60天内施加约1米/秒的速度变化，将大小达到约0.6英里（1公里）的小行星推开。2022年，NASA的双小行星重定向测试（DART）任务撞击了环绕着更大小行星Didymos的小行星Dimorphos，并改变了该双小行星系统绕太阳的轨道。（图片来源：NASA/约翰斯·霍普金斯APL/史蒂夫·格里本）尽管浅坑任务可以更快发射，但研究人员补充说，“影响位置是随机的，能量耦合较弱，核装置抗撞击和引爆时机的要求极为严格。”现实世界中的任务还必须考虑小行星的组成（因为一堆碎石与一块固体岩石可能需要不同的方法）、由碰撞产生的任何碎片的路径是否构成威胁，以及如何安全地将核弹头送入太空等许多其他技术问题。研究人员在新闻稿中没有提出这些考虑因素。然而，他们确实提供了针对何时使用这两种选项的“推荐解决方案”。如果警告时间极短，浅层影响可能更适合用作“大型小行星的紧急防御”，因为该任务相对不复杂。否则，“深层影响”将是更好的选择。伊丽莎白·霍威尔（Elizabeth Howell）博士曾是2022年至2024年间太空飞行频道的工作人员，专注于加拿大的航天新闻。从2012年到2024年，她是Space.com的撰稿人。伊丽莎白的报道包括多次与白宫的独家采访，关于国际空间站上失而复得的太空番茄的世界主要报道，见证了两个大陆上的五次载人航天发射，进行抛物线飞行，穿着太空服工作，并参与模拟火星任务等。她的最新书籍《Wh...