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发现对话:克拉克·R·查普曼

搜寻可能有一天会对我们造成碰撞威胁的近地小行星。

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克拉克·R·查普曼是科罗拉多州博尔德西南研究所的一名行星科学家。他研究我们太阳系中的小型天体——小行星、彗星、卫星和水星。他最早引起人们注意小行星和彗星撞击地球的危险,并且在过去二十年中一直在评估这种风险,并将其与日常生活中的其他危险进行比较。

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为什么了解小行星的组成对我们很重要? C:

如果我们将来想开采小行星,金属块和含有大量水分的陨石在处理和利用方面有着天壤之别。金属块很难处理,而含有大量水分的陨石中的水分可以被提取出来,例如供前往火星的宇航员使用。这是实际方面。从科学角度来看,小行星的矿物质和成分为我们提供了关于太阳系早期历史的线索。这些天体代表了构成所有行星的原始小型天体的构成。

研究行星不能了解这些吗? C:

行星由于引力、热量和所有化学反应而发生了巨大的变化。在我们自己的星球上,我们可以看到过去数百万年的变化,但对数十亿年前发生的事情了解甚少。小行星和彗星的变化较小。

还有其他原因值得关注这些小天体吗? C:

一颗较小的小行星可能撞击我们的星球,那将是文明的终结。微小的东西也可能很重要。

我们是否已经发现了所有可能与地球相撞的近地小行星? C:

我们已经发现了直径大于五公里的所有近地小行星,以及直径大于一公里的小行星中的约三分之二。1998年,国会和NASA授权在一项为期十年的搜索计划中找到其中90%。随着尺寸的减小,它们更难找到,而且数量也越来越多。我们几乎没有找到像房子大小的小行星。

像房子大小的东西会造成危害吗? C:

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这取决于房子的大小。我和我的妻子最近参观了北卡罗来纳州阿什维尔的贝尔维尔庄园,这是北美最大的房子——有250个房间。一个那样大小的物体会穿透大气层,造成一个巨大的陨石坑,并造成相当大的破坏。如果我们的房子撞上来,它有很小的几率能穿过地球大气层。一个较小的房子会在高层大气中爆炸,并发出非常明亮的光芒。一些残余的陨石可能会穿过。

还需要多久才能找到剩余的一公里或更大的小行星? C:

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我的一些同事认为到2008年底我们将接近找到90%,而其他同事则认为,除非我们建造更大的望远镜,否则我们直到2020年代才能实现。我不知道。这很棘手。许多小行星位于我们和太阳之间,那里很难进行搜索。因此,虽然我们通过发现这颗或那颗小行星的轨道不会撞击我们来降低威胁,但我们永远无法找到所有的小行星。

发现它们如何降低威胁? C:

我的想法是,存在一种自然威胁——那里有东西在飞行,其中一些最终会撞击我们。其他的会撞入太阳,其他的会被抛出太阳系,其他的会撞击金星,等等。假设我们找到了所有的小行星并精确计算了它们的轨道,发现未来100年内没有任何小行星会撞击地球?这并没有改变遥远未来的自然统计数据,也没有改变过去的情况。但对我来说,如果你知道你找到了所有小行星,并且你知道它们不会撞击,你就完全安全了。如果我们找到90%的小行星并知道它们都不会撞击,那么我们的危险就降低到10%的范围。

如果我们发现一个会撞击地球的,我们能做什么? C:

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研究它的过程会提醒公众官员、NASA、国防部、国际机构以及可能处于危险中的国家。然后,你就可以遵循正常的民防措施或这些措施的延伸,例如疏散危险区域的人员,就像我们过去曾尝试以边际效果来应对飓风一样。你可以储备食物和医疗设备。与其他危险相比,撞击危险的独特之处在于,如果我们有足够的预警时间并且操作得当,在技术上就有可能将小行星移开。

2003年,约翰霍普金斯大学的控制人员将NEAR探测器降落在艾洛斯小行星上,证明了我们可以做到,并为我们推动小行星轨道(通过着陆并启动火箭发动机)的任务奠定了坚实的基础。你参与了那个任务。你对他们做到了感到惊讶吗? C:降落在艾洛斯星的危险在于NASA可能会禁止这样做。他们曾试图禁止。当时NASA的局长丹·戈尔丁在控制室里愁眉苦脸。我当时在CNN上与迈尔斯·奥布莱恩一起接受采访,谈论这件事,然后我走进隔壁房间,当时着陆正在进行,我们看着传回来的照片。丹·戈尔丁在外面走廊里。即使在那时,他也希望没有人谈论降落在艾洛斯星的事情。

他是否担心如果失败会使NASA看起来很糟糕? C:

我想是的。失败的恐惧笼罩着NASA。戈尔丁特别害怕失败,因为在他任期内,由于“更快、更好、更便宜”的理念(过于注重便宜)而发生了失败。确实有命令禁止将这次着陆称为着陆。我看到过一份NASA官员的信,指示他们不要这样做。成功的几率非常高。着陆速度相当于从五英尺的高度坠落。尽管NEAR没有建造着陆垫,但它的结构足够坚固,能够承受它所经历的加速度和发射时的震动。几乎可以肯定它会成功。有5%到10%的失败几率——不是因为它会坠毁而无法着陆,而是因为其他电子设备出现问题。但成功的几率非常高。

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你已经把计算撞击风险变成了一门科学。在你看来,概率是多少? C:

你死于导致全球气候灾难的小行星撞击的几率,远远大于你赢得州彩票的几率。但你死于交通事故的几率甚至更高。像吸烟、开车、饥荒和战争这样极端危险的事情的风险比小行星撞击的风险要高得多。另一方面,人们却担心很多风险很低的事情,比如鲨鱼袭击。在我住的地方,人们担心山狮袭击。他们死于小行星撞击的可能性比死于山狮袭击的可能性大得多。

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为什么人们对山狮袭击的反应比对交通事故更强烈? C:

人类不是客观的计算机。他们有感情、态度和经历。研究表明,某些类型的风险更令人恐惧,因为你无法控制。在飞机上,你无法控制。乘坐飞机非常安全。你开车去机场和回来的路上承受的风险要大得多。

我们应该如何重新思考风险的概念? C:

作为一个社会,我们应该了解所有这些风险,并尽可能仔细地思考它们,然后决定以比现在更平衡的方式分配我们的资金。我不知道在这一方程中,小行星撞击的危险会排在什么位置。我担心的是,这都是非常杂乱无章的。我们的社会似乎没有长远规划。让人们提前几十年或几个世纪进行规划非常困难。

这意味着我们将难以应对小行星撞击吗? C:

是的。另一方面,国会有两党成员对这个话题感兴趣,并使其保持活跃。去年,国会委员会通过了一些措施,采取了小步骤来认真对待撞击危险。所以,并非完全被忽视。

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