行星防御是行星努力監測和保護地球免受小行星、彗星和其他太空物體的防御攻擊。 (Image credit: SCIEPRO via Getty Images)
（神秘的保護地球uux.cn）據美國太空網（By Vicky Stein）：行星防御是努力監測和保護地球免受小行星、彗星和其他太空物體的地球攻擊。
根據美國宇航局的免受說法，地球引力每天從太空中吸引超過100噸(超過90公噸)的太空小物體和灰塵。大多數這種物質在大氣中燃燒，威脅對地球沒有任何影響；較大的行星隕石塊可能會產生夜空中可見的明亮光線，或者是防御供巖石獵人尋找的小隕石。
與水星或月球更暴露的保護表面相比，地球的地球大氣層更厚，更具保護性，免受減輕了這些小碰撞的太空危險。
但是威脅地球上的生命已經被小行星撞擊徹底改變了。例如，行星希克蘇魯伯隕石坑就是導致非鳥類恐龍滅絕的震撼地球的撞擊的證據。行星防御系統致力于識別接近地球的潛在有害物體(PHOs，美國宇航局行星防御協調辦公室的術語)。雖然這些系統尚未識別或處理任何重大威脅，但美國宇航局、歐洲航天局(ESA)和其他組織正在準備有一天重定向或摧毀危險物體。
今天，全球各地的望遠鏡定期掃描天空，以定位任何有可能撞上我們星球的天體。美國宇航局近地天體研究中心(CNEOS)的這種目錄列出了這些物體的威脅等級和其他數據，以便在任何已知物體與地球相撞之前發出警告。
與此同時，研究人員正在開發方法，以物理方式改變PHOs的過程，并保護地球免受災難性的碰撞。
地球目前的行星防御系統是什么？
目前地球上大多數防御系統的重點不是積極防御，而是識別潛在的危險。包括美國航天局及其法國國家空間研究委員會在內的一些組織參與了近地天體的跟蹤和分類工作。2022年，美國宇航局的美國宇航局雙小行星重定向測試(DART)任務成為第一個測試近地天體偏轉實用方法的任務，展示了該機構瞄準并發送航天器與空間物體相撞的能力，從而改變其路線。
致力于行星防御的國際組織包括國際小行星預警網絡和聯合國外層空間事務辦公室。這兩個組織都參加全球規劃會議和行星防御演習。國際天文學聯合會的小行星中心維護著近地天體和“近距離接近”的列表。
2016年，美國宇航局建立了自己的行星防御協調辦公室，以管理美國境內的合作伙伴和項目網絡。美國國家航空航天局與幾個基于陸地的天空調查合作，維護一份潛在危險物體的清單。這些舉措包括卡特琳娜巡天(亞利桑那大學)、Pan-STARRS(夏威夷大學)、林肯近地小行星研究(麻省理工學院)和Spacewatch(亞利桑那大學)。
一些望遠鏡也從太空觀察小行星。一個經常用于近地天體搜索的太空望遠鏡是NEOWISE。該望遠鏡最初被稱為寬視場紅外巡天探測器(WISE)，于2009年發射，并于2013年從休眠中復蘇，獲得了令人驚訝的持久成功。一段2022年的延時視頻記錄了12年的近地天體觀測，揭示了數億個天體。根據該任務網站，一個名為NEO Surveyor的新望遠鏡將于2028年發射。

展示截至2018年1月發現的近地小行星位置的動畫；地球的軌道由白線標出。(圖片來源:美國宇航局/JPL加州理工學院)
根據美國宇航局2014年的一份聲明，美國宇航局自20世紀70年代以來一直在跟蹤近地天體。2010年，美國國家航空航天局向國會報告說，它已經定位了至少90%直徑大于0.62英里(1公里)的潛在危險近地天體。但該機構還負責尋找至少90%直徑為140米(460英尺)或更大的潛在危險近地天體。根據亞利桑那大學的一份聲明，截至2021年，美國宇航局估計，這些物體中不到一半已經被定位和分類，近地天體勘測者的開發者希望該望遠鏡能夠在發射后的十年內填補空白。
地球需要防御什么？
根據美國宇航局噴氣推進實驗室的說法，潛在危險的近地物體是距離地球約3000萬英里(4800萬公里)的小行星和其他空間碎片，它們可能足夠大，足以對地球造成大規模傷亡和破壞——直徑約460英尺(在新標簽中打開)。根據它們的大小、速度、角度和撞擊區域，這些物體可能會在撞擊以及隨后的海嘯、地震和火災中威脅數十億人的生命。
但是較小的身體也可能構成威脅。例如，2013年，一顆大約56英尺寬(17米)的小行星在俄羅斯車里雅賓斯克上空解體，打碎了玻璃，造成數百人受傷。1908年，一個大約130英尺(40米)的物體在俄羅斯通古斯上空爆炸，夷平了825平方英里(2137平方公里)的樹木。大約5萬年前，在人類文明開始之前，一塊直徑約150英尺(46米)的巖石撞上了現在的亞利桑那州，留下了隕石坑，或巴林杰隕石坑，今天大約有0.7英里(1.2公里)寬。
然而，較大的天體仍然是最令人擔憂的。過去的撞擊導致全球毀滅的證據為行星防御提供了強有力的證據。
大約6600萬年前，當一個大約6英里(10公里)寬的物體撞擊地球，在墨西哥留下110英里(180公里)寬的希克蘇魯伯隕石坑時，地球的生態系統和它的主要動物群體——即恐龍——永遠改變了。

大約50，000年前，直徑約150英尺(46米)的巖石撞擊到現在的亞利桑那州，留下了大約570英尺(174米)深的流星隕石坑，或巴林杰隕石坑。(圖片來源:Chris Saulit via Getty Images)
一顆更大的小行星——可能是恐龍殺手的兩倍——在現在的南非留下了99英里寬(159公里)的Vredefort隕石坑。然而，因為撞擊物在20億年前撞擊了地球，所以大部分隕石坑及其破壞力的證據都已經被侵蝕了。盡管可能是地球歷史上最大的一次能量釋放事件，但小行星撞擊沒有留下伴隨恐龍滅絕的森林大火和大規模滅絕的跡象。那是因為在當時，地球上所有的生命都是單細胞的。
行星防御系統如何保護地球免受碰撞？
目前地球行星防御系統的優勢是它提供預警的能力。人們希望，觀測和預測近地天體的努力將有助于對行星威脅進行數月、數年甚至數十年的規劃和應對。然而，就具體保護而言，這都是假設。
相關:到底有多少威脅性的小行星？很復雜。
科學家和工程師小組已經提出了各種可能的應對措施，以防止與地球發生危險的碰撞。這些反應主要涉及三種類型的干預，所有這些干預都旨在使目標偏離軌道:將航天器撞向目標，利用重力牽引目標，利用核爆炸蒸發部分(或全部)小行星。
在第一種類型的干預中，科學家和工程師可以發送航天器作為絆腳石，以延遲或偏轉潛在的危險物體。因為地球和PHO都在太空中不斷運動，改變小行星或其他物體的運動速度可能會導致它錯過預期的會合點。據Space.com先前報道，這也被稱為“動能撞擊器”策略。
2022年，美國宇航局的DART任務通過將航天器撞向一顆小行星并監測其運動中的中斷，測試了一種動能撞擊器。據SpaceNews.com報道，中國也宣布了一項動能撞擊器任務，計劃于2026年發射。
另一種防止碰撞的假設方法是“重力牽引器”，這種航天器可以利用微弱的重力改變PHO的路線。美國宇航局打算測試一種重力牽引器，利用航天器的質量吸引小行星，將其部分材料重新定位到繞月軌道上。根據美國宇航局的說法，小行星重定向任務旨在測試重力拖拉機，提供小行星成分的樣本，并支持美國宇航局最終的載人火星任務(在新標簽中打開)。但該任務在2017年被取消，美國宇航局在更新中寫道(在新標簽中打開)，截至2023年，重力拖拉機仍未經過測試。
PHO偏轉的最后一個主要建議是核選項:發送一個核彈(或幾個)在目標表面上方引爆，蒸發一些物質，并導致其余物質反沖。然而，根據美國宇航局行星防御官員林德利·約翰遜(Lindley Johnson)的說法，像“世界末日”(Armageddon)這樣的電影，即在小行星表面種植核裝置的電影，“完全是偽造的”，Space.com在2019年報道。
DART和行星防御有什么關系？
美國宇航局的DART任務是第一個展示小行星任何類型的物理重定向的航天器。這次任務的目的是讓一艘宇宙飛船撞上兩顆一起穿越太空的小行星中較小的一顆。對碰撞及其后果的觀察將允許科學家檢查他們關于小行星偏轉的預測和模型的準確性。
較大的小行星Didymos的直徑約為2560英尺(780米)，而較小的小行星Dimorphos(以前的Didymoon)的直徑約為525英尺(160米)。隨著這對小行星圍繞太陽運行，迪摩福斯也圍繞著迪摩斯運行，每11小時55分鐘繞它一周。幾十年來，阿雷西博天文臺和洛厄爾發現望遠鏡等地球望遠鏡已經能夠“像鐘表一樣”跟蹤這一運動，約翰霍普金斯應用物理實驗室的行星科學家南希·查博特在DART發射前舉行的新聞發布會上說。
Dimorphos精確模擬的軌道使這顆小行星成為DART的完美目標。研究人員不僅知道這對小行星對地球不構成威脅(即使撞出了它們當前的軌道)，而且科學家還能夠確定碰撞如何影響小行星的運動。任何偏離他們長期預測路線的行為都是由DART的撞擊造成的。
Dimorphos軌道的確切變化量將取決于撞擊的位置、小行星的表面和內部組成，以及撞擊后碎片的松動和噴射。
DART mission的科學家發現，這次撞擊比航天器向小行星簡單轉移動量的效果高出三倍以上——可能是因為至少有220萬磅(100萬公斤)的碎片從Dimorphos飛出，形成了一條壯觀的尾巴，并永遠改變了較小的小行星的路線。

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