这是一个经典的科幻场景：一颗巨大的小行星被发现正冲向地球，撞击后肯定会引发灾难性的灭绝。勇敢的科学家只有一年的时间对这块太空岩石发动先发制人的打击——将其撞离轨道或炸成碎片——人类的命运岌岌可危。他们能阻止吗？

这种世界末日的场景很可能是今天活着的人类永远不必面对的。天文学家绘制了超过33,000 颗偶尔接近地球的小行星的轨迹，至少在未来 100 年内没有一颗小行星会造成任何撞击风险。

尽管如此，科学家们知道灾难可能会在没有任何预警的情况下降临。数以千计的小行星隐藏在太阳的光芒下移动，其中包括许多大到足以毁灭整个城市的岩石，欧洲航天局(ESA) 警告称，有数十颗“行星杀手”小行星——这些小行星的宽度超过 0.6 英里（1 公里），并且具有能力引发全球灭绝事件——仍然潜伏在我们的太阳系中未被发现。

出于这个原因，航天机构“非常认真地”对待世界末日场景，经过多年的研究，已经产生了两种改变潜在致命小行星路线的可行方法：用高速撞击器撞击它，或者用核武器炸毁它。

目前，唯一经过验证的偏转小行星的方法是动能撞击器方法——本质上，这是一场非常非常高风险的宇宙池游戏。

动能撞击器是一种航天器，它基本上只是高速撞击小行星，并将其动量传递给小行星，就像打台球一样。但是小行星从小行星撞击点喷射出的物质可以为小行星提供额外的动量变化，并将其推得更猛烈一些。”

NASA 今年就通过最近的双小行星重定向测试 (DART)测试了动能撞击器方法，这是一项耗资 3.25 亿美元的任务，于 2022 年 9 月故意将一艘高速行驶的宇宙飞船撞向 580 英尺宽（177 米）的小行星 Dimorphos。

Dimorphos 对地球没有构成威胁，但由于其尺寸和围绕较大伴生小行星 Didymos 的轨道而成为主要目标。继成功撞击之后，Dimorphos 绕 Didymos 的轨道速度减慢了 33 分钟——这是撞击和小行星表面喷出的大量尘埃的结果。这次任务是人类第一次也是迄今为止唯一一次改变小行星轨道的尝试，取得了巨大的成功。

然而，动力冲击器方法也有其缺点，就是目标小行星越大，需要更多的动能撞击器来偏转它。

例如，为了偏转一颗宽约 610米的小行星（大约是 Dimorphos 大小的三倍），科学家需要同时发射 39 至 85 枚携带动能撞击器的猎鹰重型火箭。为了偏转一颗1.5 公里宽的小行星（这真正的“行星杀手”），我们需要同时发射 565 到 1,266 个动能撞击器，具体取决于小行星准备撞击地球的哪个部分。（与正中心撞击相比，掠过撞击需要更少的质量来偏转）。无论如何，这些数字都是完全不切实际的。

目前使大型小行星偏转的“最佳选择”是向其发射核武器。根据科学家们的分析，发现一个当量适当的核爆炸装置甚至能够使 1.5 公里大小的小行星发生偏转。”

从逻辑上讲，这一过程将像常规的行星际任务一样开始，将核武器牢固地安装在标准运载火箭顶部，然后通过小型航天器运送到小行星。从那里，武器可以在高速飞越小行星时在小行星附近引爆，或者，理想情况下，携带核武器的航天器可以与目标小行星会合，围绕它运行数月甚至数年，以找到完美的接近角度，就像NASA 的 OSIRIS-REx 航天器在 2018 年 12 月至 2020 年 10 月期间对小行星 Bennu 所做的那样。核爆炸的理想地点将在距离小行星几百英尺的范围内，然后，爆炸，这是一场看起来与地球上引爆的任何核弹都截然不同的爆炸。

当然，太空是真空……所以不会产生大的压力波，也不会产生地面爆炸的任何热效应。

这种辐射洪流会穿透并蒸发小行星表面的薄薄外层。然后，就像类固醇上的动能撞击器一样，汽化的物质会从小行星上射出，从而有力地推动岩石远离爆炸。如果定位正确，爆炸将使行星杀手偏离与地球的碰撞路线。

这种方法对于扰乱较小的“城市杀手”小行星也同样有效，这些小行星的直径至少为50米，这通常被认为是小行星到达地球表面的最小尺寸。虽然对这种岩石的动能撞击有使其破碎的风险，形成以不可预测的方式移动的，且未知大小的块状碎片，但放置得当的核武器可以简单地“将小行星炸成碎片，立即解决问题。

然而，目前“核武器”方法仅存在于基于地面爆炸数据的模拟中。许多因素，包括小行星的大小和成分，以及其接近地球的时间和轨迹，最终将影响此类任务的成功。

这两种方法的最大挑战是时间安排。在行星防御会议演习中，天文学家在假设的小行星撞击地球之前提前 15 年发出警告。这给了他们充足的时间来计划、发射航天器并与小行星交会。

如果真正的行星杀手在撞击前一两年被发现，事情就会变得很危险。

典型的星际任务开发时间表大约是五年，就目前的情况来看，一年内取得进展将非常困难。虽然这种情况，科学家们不想直截了当地说这是不可能的，但这肯定是一个巨大的挑战。

这就是为什么最好的行星防御是尽早发现小行星——绘制它们的图表、监测它们并制定应急攻击计划。许多地面天文台已经开始参与这一项目，包括 NASA 的NEO Surveyor和ESA的NEOMIR卫星在内的多个天基任务正在加入其中。希望这些天空之眼能够让科学家们充分了解潜伏在宇宙迷雾中的杀手。

小行星撞击是我们实际上有能力预见和预防的少数自然灾害之一。因此，科学家正在利用这一事实，并努力做好尽可能的准备。”