小行星破坏：保卫地球的终极方案

如果预警时间充裕，研究人员倾向于选择偏转策略。 

如果科学家确定某颗小行星会闯入地球轨道，他们会考虑在保持其大部完整的前提下，以相对低速轻轻推动小行星，使其发生偏转。动能冲击器或核爆炸都能使小行星产生轨道偏转。然而，如果预警时间太短，偏转任务无法成功，此时，破坏小行星成为保护地球免遭撞击厄运的最后方案：人类可将大量能量耦合到小行星上，将其分解成碎片。

phys.org网站当地时间10月5日报道，美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）领导的团队利用流体动力学计算的初始条件，详细研究了不同的小行星轨道和碎片速度分布对小行星碎片命运的影响。论文结论是令人欣慰的：考虑到所有五种小行星轨道，人类在撞击日前两个月实施破坏行动，便可将小行星撞击质量减少至千分之一。对于尺寸更大的小行星而言，如果至少在撞击日之前6个月进行破坏，即使扩散速度只降低一个数量级，也能让99%的小行星碎片与地球擦肩而过。相关成果刊登在《宇航学报》中。 

研究人员Patrick King说：“评估小行星破坏的主要挑战在于，科学家需要为所有碎片轨道建模，这通常比为一次简单的偏转建模要复杂得多。但如果我们希望将小行星破坏作为可能的战略来评估，就必须直面挑战。”

King指出，核破坏是一种行之有效的最后防御手段。“我们专注于研究紧急的‘晚期’破坏。如果有充足的预警时间（10年及以上），我们更倾向于用动能冲击器改变小行星的行进方向。”

研究人员Michael Owen表示，新研究对科学家理解破坏靠近地球的危险小行星的条件与后果有重要意义。Owen开发的Spheral软件可用于模拟原始小行星的核破坏，它遵循了冲击、破坏岩质小行星的详细物理学原理，并捕捉了碎片属性。在此基础上，研究人员还借助Spheral软件跟踪了碎片云的引力演化。他说：“在无法用偏转策略应付某颗危险小行星时，彻底破坏它是最佳的选择。但这会引发一系列复杂的轨道问题——小行星破碎后，产生的碎片云将各自沿着自己的轨道围绕太阳运转，它们之间存在相互作用，行星引力也会对其产生影响。碎片云会沿着小行星原来的路径延展为一股弯曲的碎片流。碎片流的扩散速度等信息，能告诉人类造访地球的碎片数量。”

研究人员Megan Bruck Syal指出，这项工作解决了白宫OSTP国家近地天体(NEO)准备战略和行动计划中的主要问题：改进NEO建模、预测和信息集成。“我们将继续优化核偏离和核破坏建模方法，其中包括对X-射线能量沉积建模的持续改进。”

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编译：雷鑫宇 审稿：西莫 责编：陈之涵 

期刊来源：《宇航学报》 

期刊编号：0094-5765

原文链接：https://phys.org/news/2021-10-late-time-small-body-asteroid-disruptions-earth.html

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