破壞力直逼通古斯爆炸的小行星成漏網之魚，下個十年繼續得過且過
7月底，天文學家對突然出現2019 OK小行星深感不安，該小行星直徑介於57米至130米之間，近地點距離地球僅為7.3萬公里，屬於危險級近地天體。
最早發現2019 OK小行星的科學家來自巴西和美國，時間為7月24日，此時它距離地球只有0.01個天文單位（1天文單位=地球到太陽的平均距離，約等於1.5億千米），視星等（觀測者用肉眼所看到的星體亮度）為14.7。很快，2019 OK?小行星就抵達近地點，確切地說從發現到抵達近地點只有3個小時左右的時間。
如果這是一顆撞擊概率為100%的小行星，那麼8月份的地球某些地區已經陷入災難，直徑百米的小行星撞擊地球雖然不會造成文明滅絕，但其能量足以摧毀一座大型城市。2019 OK?事件讓我們聯想到2013年的車裡雅賓斯克州被隕石襲擊一幕，這顆隕石進入大氣層前直徑大約有18米，質量在1萬噸以上，空爆高度為23公里。2019 OK?小行星直徑達到百米級，其破壞力可參考通古斯爆炸，大約2000平方公裡面積的森林被摧毀，這個面積相當於兩個紐約市。
南半球存在觀測漏洞
至於2019 OK?小行星為何被遺漏，除了與這顆小行星體積小、表面物質反照率有關之外，我們現有的觀測機制存在較大的問題。目前搜索小行星的主力為NASA資助的Pan-STARRS望遠鏡，位於夏威夷，可覆蓋北半球的天空，但對於南半球的監控卻有漏洞。2019 OK?小行星從南天摩羯座方向飛來，位於北半球的觀測站無法對其進行有效監控。
事後調查表明，2019 OK?小行星已經在數周前就被Pan-STARRS望遠鏡拍攝記錄到，但（目標點）移動速度太慢，自動識別儀器沒有分析出。這就相當於2019 OK?小行星幾乎是迎面朝地球飛來，每天變化的位移連儀器都無法察覺。這個漏洞也提醒科學家，我們更加需要天基觀測站，將小行星跟蹤預警平台轉移到軌道上，從不同角度掃描地球周圍的空間，這樣才能發現2019 OK?小行星這樣的漏網之魚。
為了堵上南半球觀測漏洞，NASA開始實施ATLAS拓展計劃，增加南半球的觀測站點。目前ATLAS觀測系統已經在夏威夷兩個相距160公里的島嶼上完成部署，南非觀測站預計在2020年建成。全狀態的ATLAS觀測系統側重對靠近地球的小行星進行早期觀測和預警，每晚可以掃描全天一次，比Pan-STARRS望遠鏡掃描速度更快。
而建造在智利北部的LSST大型綜合巡天望遠鏡預計在2022年才能開始全面運行，這是南半球專門搜索近地天體的利器。LSST望遠鏡2019年已經竣工，也面臨資金方面的問題，全靠私人捐助、美國國家科學基金會等機構贊助。因此從目前近地天體的觀測站部署看，我們仍然無法做到對全天進行無死角觀測，今後也必然還會有2019 OK這樣的小行星出現。
攔截機制僅限於理論
攔截小行星已經在電影中上演，但真實版的小行星防禦卻僅限於理論。最早關於小行星攔截的方案，第一個想到的是核彈轟炸，但這個方法效果不佳，接觸式核爆甚至會將小行星摧毀成多塊碎片後撞擊地球，存在不可控的風險。
目前已經有一些經驗積累的是動能撞擊方式，NASA十多年前執行的深度撞擊就是利用一顆探測器撞擊坦普爾1號彗星，驗證了動能撞擊的可能性。對於直徑較小的小行星，動能撞擊的效果比較顯著，可通過多批次連續撞擊改變小行星的軌道。這就是目前NASA正在推進的小行星偏轉評估任務，該計劃經過多次推遲之後，預計在2023年發射，2026年抵達第一顆被命名為Didymos的小行星雙星，並以6公里每秒的速度撞擊其中一顆小行星。
動能撞擊也是目前可操作性最高的小行星攔截方案，技術較為成熟，已經有撞擊先例，問題只在於撞擊航天器的動能是否能夠對目標小行星構成影響。
然而，動能撞擊也不是萬能的，需要對小行星物質組成、結構進行分析，撞擊位置也需要精確指明，對於結構較為鬆散的小行星，動能撞擊可能適得其反。因此，科學家也提出了激光燒蝕法、光壓偏轉法等措施，針對不同類似的小行星。激光燒蝕法通過大型激光瞄準目標小行星，對其施加作用力，迫使其改變軌道；光壓偏轉法針對錶面反照率較大的小行星，且距離地球較遠的軌道，通過太陽光壓改變其軌道。或者人工在目標小行星表面噴塗反光物質，增加其反照率。
綜上，針對小行星的觀測和攔截目前仍然處於起步階段，還遠沒有達到成熟應用階段。小行星觀測網常年缺少足夠的資金支持，而攔截小行星也是緩慢起步。2020年代值得我們期待，在小行星觀測和攔截上都有新的突破，但距離實戰應用還有較遠的距離。在此期間，地球的安全仍然需要靠運氣。
作者 | 林文傑?航天科普作家
審稿 | 邵相軍 紫金山天文台博士
責編 | 高佩雯
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