小行星撞击威胁有多大？NASA启动了防御测试，马斯克又插了一脚

11月24日，也就是昨天，一架猎鹰9号运载火箭在发射基地腾空而起，上面搭载着一艘NASA研发的小行星重新定向探测器，这是人类首次向小行星撞击地球说不，这是渺小人类与大自然的又一次崭新挑战。

而在这次挑战中，马斯克这个人类的另类又插了一脚，他的SpaceX火箭公司承担了这次意义重大的发射任务。

许多人对科学家们一再的开发太空项目十分不解，认为与其有那个钱和精力，还不如多改造改造地球，让人们吃的更好活的更舒适一些。其实这都是鼠目寸光，完全不知道科学为何物，自己现在的生活是怎么来的。

其中就有对小行星撞击危害的认识不足。

那么小行星撞击到底有多大威胁呢？

一些对天体撞击没什么概念的人，所谓小行星撞击，不就是一块大石头或大雪球掉下来吗？不就是在大地上砸出一个坑吗？即便有珠穆朗玛峰这么大的小行星，相对一望无际的地球来说，又算得了什么？

如果我告诉你，一颗100米的小行星撞击，可以撞出一个数公里的大坑；一颗10公里的小行星，可以撞出一个180公里的大坑，你还觉得无所谓吗？在六千五百万年前，就是一颗约十公里直径的小行星，撞击在墨西哥尤卡坦半岛北部，形成了一个约180公里直径的撞击坑，导致了称霸一亿六千万年的恐龙最终消失殆尽。

可能有人还是很疑惑：即便撞击出一个一百八十公里的大坑，地球周长有4万公里，表面积5.1亿平方公里，这个坑在地球表面就像篮球上的一粒芝麻，又怎么可能摧毁整个篮球上的蚂蚁呢？这是因为这些人们完全不理解速度、质量与能量之间的关系。

6500万年前的那颗小行星，撞击能量达到100万亿吨TNT炸药爆炸威力，相当于77亿颗广岛原子弹同时爆炸威力，目前的世界人口每一个人都能分到一颗原子弹；这个撞击的爆炸威力是全世界现有拥有核弹头总当量的近10000倍，还不可怕？还无所谓吗？

小行星撞击为啥有这么大威力呢？

一颗枪弹只有几克重，却可以击毙一个一两百斤的人，可以把物体打出一个大洞，就是因为其速度快。枪弹的速度一般都在每秒几百米，和音速差不多，如五四手枪弹头重量约4.3g（克），速度约每秒430米；狙击步枪子弹也超不过秒速一千米。

撞击能量的换算公式为：E=1/2mv^2。这里的E为能量，单位J（焦耳）；m为质量，单位kg（千克）；v为撞击速度，单位m（米/秒）。

根据这个公式，我们可以计算出一颗五四手枪子弹的撞击能量为约398J，当然这只是子弹初速度，随着弹头飞行距离，在空气阻力和地球引力作用下，速度会降低。而一些国家确定的子弹致死动能标准，美国和德国为78J，中国和俄国为98J。

小行星撞击速度有多快呢？慢则每秒十几公里，快则四五十公里，完全与枪弹不是一个数量级，撞击威力当然就要大很多。

我们按20公里秒速，来计算一下6500万年前那颗10公里直径小行星的撞击能量。假定这颗小行星是一个完美球形，密度和水差不多，根据球体积计算公式V=(4/3)πr^3，我们可得出这颗小行星的体积约为523.6km^3（立方千米或立方公里），质量约为5.24*10^14kg（千克或公斤）。

这个撞击能量有多大呢？根据公式计算，得出撞击能量约为1*10^23J。这个能量有多大呢，1吨炸药爆炸释放的能量为4184000000J，这颗小行星撞击能量就相当25万亿吨炸药爆炸当量。

6500万年前那颗小行星撞击的实际能量

科学家们给出6500万年前的那颗小行星撞击能量约100万亿吨，这说明科学家在对那颗小行星撞击能量科学建模中，采用的速度或密度、体积等数据更大。作为科普，当然要以科学界公认常识为准，因此我们这里采用撞击能量达到100万亿吨这个数据。

现在我们形象描述一下这个能量有多大：人类自从发明原子弹以来，迄今用于实战的只有两颗，都是投在日本，第一颗投在了广岛，第二颗投在了长崎。投在广岛的原子弹实际爆炸当量约1.3万吨TNT，导致了20万人死亡。

6500万年前那颗小行星撞击能量就相当于广岛原子弹威力的77亿倍。也就是说，现在世界人类老老少少加起来总人口76亿多，每人都分得一颗广岛级原子弹。

老有人说，核战阴影是人类最大的威胁，现在人类拥有的核武器足以毁灭人类若干次了。那么现在世界上拥有的核武器总量有多少呢？瑞典斯德哥尔摩国际和平研究所发布的年度报告数据，被认为是世界公认最具权威的核武器数据，2020年全球核弹头存量总数为1.34万枚，这些核弹头有大有小，平均按100万吨当量计算，总当量也只有134亿吨。

也就是说，6500万年前的那颗小行星撞击能量相当现在全世界核弹头总量的7463倍，你说要毁灭地球生态多少次？

小行星撞击的次生灾害更甚

小行星撞击导致的灾难，绝不仅仅是一次撞击带来的震动或爆炸，而是持久的灾难。撞击带来千米海啸和地壳破裂，会冲击和淹没大部分陆地，引发全球性火山爆发，形成全球性数月流火（岩浆到处溅落），岩浆灰尘迸发到高空会遮天蔽日，导致地球失去阳光数年甚至数十年，全部植物死去，食物链断裂，生态链断裂，最终所有的生物大部分灭绝。

地球需要经过百万年修复，新的生命才重新萌发，就相当一次生命重启。因此小行星撞击不但是人类的最大威胁，也是地球所有生态的重大威胁。即便是很小的行星撞击，也会给生命造成重大伤害。

如100多年前的通古斯大爆炸，伤害面积达到几千平方公里，科学研究的结果是，当时撞击那里的小行星只有几十米，而且很可能是一颗彗星，在还没有接触地面前就已经气化殆尽了，造成灾难的是它的冲击波。

2013年发生在俄罗斯车里雅宾斯克的小行星撞击事件，只是一颗约20米直径的小行星碎块，以每秒18.9公里的速度撞了下来，撞击能量约45万吨TNT当量，相当于30多颗广岛原子弹爆炸威力，好在掉落在空旷处（远离市区的结冰湖里），但还是导致7200栋建筑受损，1500人受伤。

国际应对小行星撞击危害的组织

既然小行星对人类威胁这么大，应对小行星撞击就成为人类很重要的一个任务。早在2008年，联合国就成立了一个太空探险家联合会，旨在应对来自太空的危害。2013年发生了俄罗斯车里雅宾斯克陨石事件以后，联合国感受到了日益临近的小行星威胁，决定改变太空探险家联合会发展方向，并于10月份成立了“国际小行星预警组织”。

这个组织由全球各地科学家、天文台和空间机构组成，任务是共享新发现小行星以及有多大可能撞击地球的信息，当遇到小行星威胁时，与救灾机构协作，调动全球资源采取应对措施。此外还设立了一个空间任务规划顾问组织，研究如何偏转有可能撞击地球的小行星轨道。

经过多年的研究和实验，科学家们认为，防范地球受到小行星撞击的措施主要有动能撞击、引力拖曳、核弹爆破等方法。因为小行星飞行速度都很快，当其距离较远时，并不需要多大力量，就能够让其偏移轨道。

其中动能撞击是最简单可行的方法，由此，NASA一直在做这种实验的准备。就在昨天，NASA启动了一个叫“双小行星重新定向测试”的计划，简称DART任务。这是人类有史以来第一次对小行星可能的撞击威胁进行防御的试验，对人类未来生存和繁衍有着重大里程碑式的意义。

DART任务的具体过程

这次的撞击目标并不是一颗正在撞向地球的小行星，而是一组围绕着太阳运行的双子小行星，其主星被称为“Didymos”，直径约780米，在它身边有一个卫星，被称为“Dimorphos”，直径约160米，每11.9小时环绕Didymos运行一圈。

这组小行星运行在一条环绕太阳的椭圆轨道上，环绕太阳一圈约770天，相当于地球两年多。经过长期监测，这颗小行星在可预见的时间内不会威胁到地球，NASA发射的小行星重新定向探测器只是去撞击那颗卫星Dimorphos，让其偏移轨道，且又不会脱离主星，这样就不会对地球造成威胁。

通过对这次撞击的数据监测，科学家们可以根据撞击的力度，以及小行星运动速度和偏移轨道的量，就能够计算出需要多大力量能够转移多少小行星运动轨道，为将来应对小行星撞击建立模型取得宝贵的经验数据。

经过对这组小行星长期观测监控，它们每20年会接近一次地球，下一次接近的时间在2022年10月4日，届时距离地球最近约1066万公里，这时就是DART任务选择的撞击窗口。但在太空中对准一颗小行星并非易事，不是某些人想象等小行星来了只要迎上去那么简单，而是一个长期变轨跟踪接近的过程，因此现在是最好的发射窗口。

因此，这艘承担着特殊任务的探测器，将在渺茫黑暗太空孤独地漂流近一年时间，到了明年9月底，才会到达指定位置。此时这颗小行星接近了地球，亮度可以达到14.5等，是地球上各种望远镜、雷达、卫星观测的最好时机，可以全程监测评估撞击的过程和效果。

这艘550公斤质量的探测器，届时将以每秒6.6公里的高速撞向Dimorphos，用粉身碎骨的壮举为人类获得一组宝贵数据。这只是一个开始，在未来10年，NASA和欧空局还有很多这样的后续计划。

现在我们可以期待的是，明年的10月份，又有一出关系到人类命运的大戏开场。

我非常感谢人类有这样一群高瞻远瞩的人们，包括马斯克和许多科学家，正是他们的“杞人忧天”精神和未雨绸缪，才让人类更有安全感。由此我更对那些不尊重科学甚至肆意贬损科学家的人渣不齿。如果没有科学带来的文明并保驾护航，哪有这些人的醉生梦死大言不惭？

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