來源：酷玩實驗室
ID：coollabs
在科幻片裡，出現過無數次小行星撞擊地球、世介面臨毀滅的橋段，然後人類齊心協力拯救世界。以前看片子的時候，沒人能想到，這種超級危機會真的出現在現實裡。
最近這段時間，全世界的媒體都在報道，一顆代號為“2024 YR4”的小行星，可能在2032年撞擊地球，帶來巨大的破壞，已經引發科學界的廣泛擔憂，各國正在著手應對。部分國內媒體甚至放出訊息稱，聯合國已經因為這顆小行星，首次啟動了《行星防禦協議》，聽起來事就很大。
與此同時，一則神秘的招聘啟事出現在了網路上，來自中國國家國防科技工業局的重大專項工程中心，要招3名行星防禦崗，按照崗位說明，員工承擔的任務主要為近地小行星監測預警研究。另一方面， 在第二屆深空探測國際會議上，中國深空探測實驗室已經發布了中國首次近地小行星防禦任務方案，航天局副局長也公開表示過，準備在2025或者2026年，對一顆有威脅的小行星發動攻擊，改變它的軌道。
這些細節彷彿都指向了，小行星的威脅已經近在眼前，世介面臨著毀滅的風險。
那麼問題來了，撞擊的機率到底有多大？防禦技術靠譜嗎？這直接決定了，我們能不能看到2033年的太陽。
不速之客
去年12月，智利的一臺望遠鏡觀測到了小行星 2024 YR4，預估其直徑達到了100米，對其軌道進行初步計算之後，判斷其撞擊地球的機率為1%。但是當技術實力雄厚的NASA和歐洲航天局加入追蹤行列之後，得到了更加精確的軌道，機率被修正為了2.2%，而且隨著持續觀測和計算，機率還可能進一步升高。
這是什麼概念呢？科學界判定小行星的撞擊威脅，主要使用“都靈等級”，按照其撞擊威力和撞擊機率綜合計算，分成1到10級。2024 YR4目前的威脅程度，已經達到了都靈3級，為上世紀90年代評級誕生以來，威脅第二高的小行星。
2024 YR4的尺寸已經初步確定，其撞擊速度也推測為17.32 公里/秒，還剩一個變數就是小行星的質量和密度，按照最樂觀的情況算，其撞擊威力相當於800萬噸TNT炸藥爆炸，按照不樂觀的情況計算的話，撞擊威力最高可以達到1500萬噸TNT，而美軍在日本廣島丟下的“小男孩”，只有1.5萬噸TNT的當量。雖然還不至於引發世界末日，但2024 YR4的撞擊點周邊30公里區域，不會有任何活物留下，周邊100公里都會受到衝擊波的嚴重破壞，如果墜落在海洋的話，它引發的海嘯甚至還能衝擊更遠的區域。
按照目前已有的資訊，科學家繪製了一條“墜落走廊”，不僅有海洋，還貫穿南美、中非、南亞等人口稠密區，最後的結果可能是，委內瑞拉或者印度的幾座城市被從地圖上抹掉，數百萬人在堪比超級氫彈的爆炸中直接蒸發。
如此大的潛在傷害，即便機率只有2.2%，人類也必須打起精神來應對。
更何況，2.2%並不是一個最終定論，由於地球和2024 YR4都在公轉，此時此刻，這顆小行星正逐漸遠離地球，使得地面上的觀測裝置越來越難看到它，而太空望遠鏡數量太少，也難以持續追蹤。 它將在3年後，也就是2028 年，再次經過地球附近，此時我們才能對軌道進行完全準確的計算，也許最後發現，機率遠不止2.2%。
並不存在的《行星安全協議》
2024 YR4的威脅，值得全世界重視，但我們必須要說明的是，《行星安全協議》是個誤會，這個條約並不存在於聯合國的檔案庫中，應該是媒體翻譯錯誤，因為2024 YR4而啟動的，其實是一種小行星合作防禦機制。
2013年，聯合國牽頭成立了兩個組織，一個叫國際小行星預警網路 （IAWN），它由全世界具備觀測、分析小行星能力的機構和個人組成，目的是調動儘可能多的力量組建監測網路，共享彼此的資訊，從而確定小行星撞擊的時間、位置、機率和破壞性，一旦出現高威脅的目標就提早發出警報。
另一個組織叫做空間任務規劃諮詢小組 （SMPAG），主要成員是各國的宇航局或者類似機構，代表地球上真正掌握航天器的一群人，他們接收到IAWN的預警之後，會根據自己手頭的技術儲備，規劃潛在的防禦任務，提供一些可能的方案。
然後這兩個組織在各國的成員，會將相關資訊和意見彙總給母國的政府官員，然後提交到聯合國和平利用外層空間委員會進行討論。而2024 YR4的出現，就是這個合作機制誕生以來首次被啟用，事情還是挺嚴重的。
這裡我們再順便辟個謠，最近網上盛傳一張新聞圖，說行星防禦中心的領導真的叫汪淼，《三體》直接走進現實了。
這個其實是純惡搞，原新聞如下，大家可別當真了。
●CCTV
太陽系的隱藏成員
說回正題，這個合作機制的存在是很有必要的，因為地球遭遇小行星撞擊的風險，比大家想象中要高得多，是的，我們在太陽系中並不孤單。目前已經被觀測並登記的小行星，超過了100萬顆，其中僅有57%被精確測定軌道並命名。而太陽系中的小行星總數，目前人類甚至都無法準確計算，只是初步預估有500萬到1000萬顆左右，也就是說，我們只找到了其中很小一部分。
數量龐大的小行星，都有各自的軌道，它們以驚人的速度在太陽系中飛行，直到軌道和某個更大的天體交匯，產生撞擊。從機率角度來說，每14天就有一顆直徑1米級小行星撞地球，如果把撞擊事件都在地圖上標出來，那地球真的看起來像被打成了篩子，不過這類小行星的尺寸有限，往往在進入大氣層的時候，就產生了爆炸或者被焚燒殆盡，通常只有很小的殘片到達地面，造成的危害較小。
直徑在10米左右的小行星，撞擊地球的機率則是每10年一次，到這個尺寸之後，大氣層有可能無法直接將其燃燒完，如果直擊地面，釋放的能量已經等同於核彈爆炸。
類似2024 YR4這樣的100米級小行星，科學家推測的撞擊機率為1萬年一次，雖然機率看起來不高，但你要是真的倒黴碰上了，就相當於上千枚核彈砸在了同一個地點，帶來的損失難以估量。
尺寸更大的1000米級小行星，撞擊機率是50到100萬年一次。它的威力等同於2.5億顆小男孩，會在地面撞出一個直徑約為20公里、深度500米的大型隕石坑，撞擊引發的地震震10 級甚至更高，也可能引發海嘯，幾十米高的巨浪席捲半個大洋。撞擊和爆炸，還會產大量的塵埃和碎片拋向高空，這些塵埃進入平流層後，會在全球範圍內遮擋太陽光線，導致全球平均氣溫可能會下降 5℃-15℃，然後進入持續幾十年的嚴冬。基本上可以說是，碰上了就等於人類存亡危機。
至於尺寸超過1000米的小行星，就更別說了，一撞就能消滅地球上絕大多數生物，其撞擊機率為100萬年到3億年一次，看起來好像可以忽略不計，但恐龍要是能講話的話，一定會把“Shit happens”掛在嘴邊並且給墨菲定律點了個贊。
距今約6600萬年前，一顆直徑10公里的小行星，墜落在了墨西哥附近，其威力相當於72萬億噸TNT炸藥，距離撞擊點2500公里遠的生物都被瞬間殺死，撞擊還引發了超過100米高的巨型海嘯，並將25萬億噸泥土碎石炸到了天上，其中一部分甚至被拋射進了外太空，大氣層充滿灰塵導致了嚴重的溫室效應，地球氣候被徹底改變，最終，包括恐龍在內，地球3/4的生物都被這顆小行星毀滅，也為白堊紀的生命大繁榮畫上了句號。
天降橫禍
雖然人類的歷史在地球漫長的歲月中只能算滄海一粟，但也“有幸”見識到了小行星的威力。
1908 年 6 月 30 日早上 7 點 15 分，住在貝加爾湖附近的俄國人，看到一個亮度堪比太陽巨大火球劃過天空，隨後整個天空都被強光照亮，並傳來巨大的爆炸聲，在爆心附近，超過2150 平方公里的森林焚燬倒伏，約8000萬棵樹被毀，衝擊波震碎了650公里外的窗戶，爆炸的閃光，在歐洲都能看到，連美國也感受到了震動。這就是著名的“通古斯卡事件”。
當時的人們對這場爆炸完全沒有頭緒，當成了神秘事件來看待。現代的學者研究之後認為，“通古斯卡事件”可能是一顆小行星在大氣層中爆炸導致，推測其直徑為30米到40米，爆炸威力為2000萬噸TNT。不幸中的萬幸是，爆炸地點為地廣人稀的西伯利亞，沒有造成重大傷亡和損失。
2004年時，科學家有觀測到了直徑335 米的2004 MN4，又稱“毀神星”，可能在2029年撞擊地球，根據科學家推算的落點分佈，它被認為會摧毀半個美國或者俄羅斯西南部，並且撞擊機率高達2.7%，毀神星的評級達到了都靈4級，為有史以來最高。當時人類沒有可靠的手段能應對“毀神星”，一度在網上引發恐慌。
2013年時，小行星再度來襲，一顆直徑15 米的小行星在俄羅斯車里雅賓斯克市上空爆炸，威力相當於50萬噸TNT，衝擊波直接讓整座城市的窗戶都碎成了渣，還有工廠的屋頂都被掀掉，導致上千人不同程度受傷。
威脅接二連三出現，終於讓各國開始重視小行星，開始翻家底，看看自己有沒有應對能力。結果讓人想哭，大部分國家都不具備干擾小行星軌道的能力，就連經費充足的NASA，也在質詢中明確告知國會老爺，自己無法監視整個天空，並且需要長達5年的時間來準備一次小行星防禦任務，可能等他們準備好，人類已經涼透了。
這個契機，促使航天強國們加大投入，推進可行的防禦方案。聯合國也牽頭成立了聯合防禦機制，催生了我們前面說到的IAWN和SMPAG。
蠻力取勝vs四兩撥千斤
那麼，人類到底搗鼓出了什麼防禦技術呢？
有一個思路是“太陽能集熱器策略”。這種策略需要發射一個攜帶太陽帆或者反射鏡的航天器前往小行星附近，並將太陽能聚焦到小行星表面，所產生的熱會使小行星表面材料昇華，昇華過程將產生氣體和灰塵的射流，從而產生持續不斷地推力，緩慢改變其執行軌道，有點像彗星從地面噴射物質從而驅動自身改變執行軌道。
另一個點子是“低推力推進策略”，說得直白點，就是大家非常熟悉的行星發動機，航天器攜帶核反應堆和離子推進器，在小行星上降落，透過反應堆提供的電能，噴出的一束帶電粒子或是離子，從而產生持續的推力。
不過這兩種技術都有一定的侷限性，大型的太陽能集熱器和行星發動機，目前都還在概念機階段，難以保證機器的可靠性，更不要說，把這玩意運到幾十億公里遠的地方，還要完成著陸、錨定等高難度操作，賭的成分過高。
所以目前中、美兩國都比較傾向於難度更低、可靠性更高的“動力衝擊器策略”，其原理異常簡單粗暴，就是讓航天器發動自殺式攻擊，直接高速衝撞小行星，雖然衝擊帶來的角度改變微乎其微，但只要攻擊點足夠提前，一點點角度改變，也會讓小行星在持續飛行中，積累起越來越大的誤差，離原先的軌道也就越來越遠，從而偏離撞擊路徑，解除風險。
2017年6月，美國正式啟動了雙小行星重定向測試（DART），2019年4月11日，用於撞擊的航天器，由SpaceX的獵鷹9號發射升空。
經過數年的飛行之後，DART在2022年9月26日，以6.6 千米/秒的高速撞擊了目標。
美國人本來預期的是，能使目標的11小時55分鐘一圈的軌道週期，縮短1分13秒，結果大大超出了估計，週期直接縮短了約32分鐘，目標小行星的軌道出現了明顯的偏轉，可以說實驗大獲成功了，也標誌著人類終於掌握了一種實用的小行星防禦技術。
當然我國也在為防禦這種可能危害全人類的災難而努力。目前的計劃是，在2025年5月發射天問二號探測器，到4000萬公里外的近地小行星2016 HO3，進行伴飛探測並著陸取樣，如果這次行動能夠成功，就表明我國已經有了最基本的、派遣航天器前往小行星的能力。而直接撞擊的實驗，可能在今明兩年進行，目前已經確定“伴飛探測+撞擊+伴飛探測”的方案，只是還不知道具體的細節，有可能是像DART一樣，只發射一臺子母航天器，母體在撞擊前丟擲子體，留在小行星附近觀察軌道變化，也有可能是直接發射兩臺，撞一臺，留一臺。
但“動力衝擊器策略”並不是萬能的，它的缺點在於，目標的體型越大，航天器就需要越早、越遠發動攻擊，因為對於數百米乃至數公里級的小行星來說，一次撞擊所產生的軌道偏移太小，需要足夠的時間和距離，讓偏移持續累積，直到錯過地球。
對於太陽系中數都數不清的小行星來說，人類的太空望遠鏡數量太有限了，對應的分析能力也遠遠不足，預警網路的生效，多少帶點運氣成分，有很大機率出現漏網之魚。當一顆體積巨大的小行星突然出現在地球附近，只留給我們幾個月甚至幾天的防禦時間，就來不及使用衝擊法了。
這時候就只能賽博請神奧本海默了，地球上最不缺的就是，處於戰備狀態的核彈，炸它丫的！具體來說，核彈有兩種用法，一種是遠距離引爆，雖然太空是一個真空環境，沒有空氣介質來傳播衝擊波，但核爆會產生大量的熱能和輻射，包括X射線和伽馬射線，這些能量會加熱小行星表面，併產生快速的流體噴射，將小行星推向相反的方向。
如果這樣的推力不夠，那就直接在小行星表面引爆，核彈的威力足以將直徑十多公里的小行星炸得四分五裂，大塊的碎片理論上會產生大幅度軌道偏移，躲開地球，小的碎片則可以在大氣層內燃燒掉。
只能說，核彈已經誕生八十年了，它的含金量還在不斷上升。
不過呢，核彈攻擊法也有自己的問題，政治問題。早在1967年，世界各國就簽訂條約，約好不在繞地球軌道放置任何攜帶核武器或任何其他大規模毀滅性武器，並不得將此類武器置於天體及外層空間。進入21世紀之後，太空非軍事化也成了主流思潮，各主要大國都形成了，不向太空部署攻擊性武器的默契。動用核彈去對付小行星，不管是誰發射的，都算破了這個戒，沒準會導致持續多年默契作廢，新一輪太空軍事競賽開啟。
另一方面，核爆干預小行星軌道，也並不是簡單使用蠻力，一炸了事。科學家透過對核爆炸產生的能量噴射物的模擬表明，偏轉速度很大程度上取決於小行星物質的性質；能不能炸碎，碎成什麼樣，也取決於小行星的成分，同樣需要精密的計算，如果計算錯誤，核彈可能僅僅讓只是小行星的落點從一個大洲換到另一個大洲，並沒有偏離地球，如果碎片太大塊，也可能會讓一些原本不受小行星撞擊的國家，遭受碎片的狂轟濫炸，留下一地雞毛。
在這種情況下，各國的領導會作何抉擇呢？誰來揹負幾十億人的性命呢？也許只有事情真的發生了，才能知道結果。
對於我們來說，小行星可能只是幾百萬年降臨一次的毀滅，但它就像達摩克利斯之劍，時刻提醒著人類，世界上還有比爭權奪利和自相殘殺更重要的事情，能讓這個混亂世界團結起來的，也許就只有種族存亡危機了吧。