美国宇航局小行星专家为演习创建假设撞击场景

第五次行星防御跨部门桌面演习的重点 是由美国宇航局喷气推进实验室近地天体研究中心设计的小行星撞击场景。

在可预见的未来，大型小行星撞击地球的可能性极小。但由于此类事件造成的破坏可能很大，NASA 每两年都会与联邦和国际机构的专家和决策者一起进行假设性小行星撞击“桌面”演习，以解决撞击情景的诸多不确定性。最近一次演习于今年 4 月举行，初步报告将于 6 月 20 日发布。

让这种情景变得切实可行并对所有参与者都有益并非易事。美国宇航局南加州喷气推进实验室近地天体研究中心 ( CNEOS ) 的科学家专门跟踪和确定小行星和彗星的轨道，并查明其中是否有对地球的威胁，自 11 年前首次演习以来，他们在设计这些演习中发挥了重要作用。

“这些假设情景非常复杂，需要花费大量精力进行设计，因此我们的目的是使它们对演习参与者和决策者有用且具有挑战性，以磨练他们的流程和程序，快速制定行动计划，同时解决行星防御界知识方面的空白，”JPL 的保罗·乔达斯 (Paul Chodas) 说。

影响情景

今年的情景：一颗直径可能有几百码的假想小行星被发现，估计有 72% 的几率在 14 年内撞击地球。潜在的撞击地点包括北美、南欧和北非人口稠密的地区，但小行星与地球擦肩而过的可能性仍有 28%。经过几个月的跟踪后，这颗小行星离太阳太近，在接下来的七个月内无法进行进一步的观测。决策者必须想出该怎么做。

以实时 3D 形式探索小行星和近地天体

领导这次演习的是 NASA 行星防御协调办公室 ( PDCO )、联邦紧急事务管理局响应理事会和国务院太空事务办公室。在 4 月为期两天的演习中，参与者齐聚主办此次演习的马里兰州劳雷尔市约翰霍普金斯应用物理实验室，探讨国家和全球对这一情景的潜在反应。

“这是一次非常成功的桌面演习，有近 100 名来自美国政府机构的参与者，并且首次有国际行星防御专家参与，”负责协调演习的 APL 公司的 Terik Daly 说道。“小行星撞击将对国家和国际产生严重影响，因此如果这种情况真的发生，我们需要国际合作。”

现实造就虚构

在现实生活中，CNEOS 计算每个已知近地天体的轨道，以评估未来的潜在撞击危险，从而支持 NASA 的行星防御计划。为了使这一场景变得真实，CNEOS 团队模拟了演习前几个月的所有观测结果，并使用轨道确定计算来模拟撞击概率。

“目前，撞击的可能性很大，但还不能确定，物体的大小和撞击位置也存在很大的不确定性，”JPL 和 CNEOS 导航工程师、负责小行星轨道设计的 Davide Farnocchia 说道。“很有趣的是，看看这会如何影响决策者的选择，以及国际社会将如何应对 14 年后现实世界的威胁。”

转移选项

准备、规划和决策是过去 11 年举行的五次演习的重点。例如，是否可以向小行星发射侦察飞船，收集有关其轨道的更多数据，并更好地确定其大小和质量？是否也可以尝试偏转小行星，使其避开地球？美国宇航局的双小行星重定向测试 ( DART )最近证明了这种方法的可行性，该测试于 2022 年 9 月 26 日撞击了小行星卫星 Dimorphos，略微改变了其轨迹。演习期间还考虑了其​​他偏转方法。

但任何偏转或侦察任务都需要多年的准备，需要使用能够尽早发现危险小行星的先进观测站。美国宇航局的近地天体探测器（NEO Surveyor）就是这样一个观测站。该红外太空望远镜由喷气推进实验室管理，计划于 2027 年底发射，将探测包括太阳附近轨道在内的明亮和黑暗小行星。通过这样做，NEO Surveyor 将支持 PDCO 尽早发现任何危险小行星的目标，以便有更多时间对潜在威胁发起偏转任务。