汤文辉,张昆,冉宪文

(国防科技大学文理学院物理系,长沙 410073)

1 引言

根据文献报道[1-4],大约6500万年前,有一颗直径长达10km的小行星撞击了墨西哥的尤坎坦半岛,导致恐龙一族惨遭灭绝。2013年2月15日,一颗小行星以30km/s的速度进入大气层,在俄罗斯的车里雅宾斯克州上空发生爆炸,分裂成若干碎片坠落,造成很多建筑物受损,并造成1500多人受伤。这两起事件在很多文献中都有介绍,其中第一个事件离我们很遥远,由于小行星体积大,对地球生态产生了重大影响。第二个事件离我们很近,虽然没有对地球产生很大影响,但可以看成是自然界对现代人的警告,小行星撞击地球事件随时可能发生。有关监测表明[5],截至2019年8月11日,已发现的近地小行星超过20000颗,其中直径超过140m的有7991颗,超过1km的有886颗。由此可见,地球所面临的小行星撞击风险将长期存在。因此,如何减缓、避免近地小行星撞击地球,已成为国际社会共同面临的一个十分迫切的重大问题,这也是人类命运共同体所面临的重要挑战之一。

由于小行星撞击地球问题由来已久,国内外已有不少学者开展了相关研究,提出了多种拦截或偏转技术方案,大致可以归纳为三种类型[6]:一是利用核爆炸改变小行星轨道,二是利用动能撞击改变小行星轨道,三是利用长时间作用力改变小行星轨道。

美国学者认为[7],对于预警时间远小于10年的小行星,核爆炸拦截小行星是唯一可行方案。核爆炸拦截又可分为上面爆炸、表面爆炸、浅地下爆炸三种方案。……