北京時間 12 月 3 日消息，據(jù)國外媒體報道，不知危險逼近，或許可以自得其樂；而未雨綢繆可以在危險到來時提高生存幾率。但是在行星防御這方面，不知危險將至，卻是不可避免的一件事。
▲阿雷西博望遠鏡在 2017 年 12 月捕獲一顆名為 Phaethon 的小行星雷達數(shù)據(jù)
行星防御是一門識別和緩解小行星撞擊地球之威脅的藝術(shù)。行星防御所用到的工具之一，叫做行星雷達。行星雷達十分特別，它可以讓科學(xué)家更好地觀察附近的天體。位于波多黎各的阿雷西博望遠鏡則是地球上少有的幾個行星雷達之一。今年，阿雷西博曾經(jīng)歷兩次嚴重的電纜事故。擁有該站點的美國國家科學(xué)基金會（NSF）表示，事故之后，望遠鏡的結(jié)構(gòu)十分不穩(wěn)定，甚至工作人員都無法安全地去評估望遠鏡的狀態(tài)。因此 NASA 決定將該設(shè)施退役。
但是，在行星防御方面，阿雷西博望遠鏡的功勞，無人能及。
“有報道說，‘我們還有其他設(shè)施可以替代阿雷西博’，但我覺得未必如此。”安妮 · 沃基說。她曾負責(zé)阿雷西博望遠鏡的行星雷達團隊。沃基說：“它并不過時，而且也無法被其他現(xiàn)有的設(shè)施輕易取代。”
行星防御始于發(fā)現(xiàn)盡可能多的近地小行星（據(jù) NASA 稱，到目前為止已經(jīng)發(fā)現(xiàn) 2.5 萬顆近地小行星），并估測小行星的大小和繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道。阿雷西博望遠鏡未曾在發(fā)現(xiàn)小行星的工作中發(fā)揮作用；其他可以在可見光和紅外光下觀測大片天空，并有能力捕捉到恒星間突然閃現(xiàn)的亮點的望遠鏡（比如夏威夷的 PanSTARRS 天文臺），都可以更輕松地完成發(fā)現(xiàn)小行星的任務(wù)。通過這些第一手的觀測，科學(xué)家可以標記出最小的小行星和距離地球較遠的小行星，這些行星不足為懼。
但是，軌道靠近地球的更大行星則需要對它們進行進一步的研究。通常，這才是阿雷西博望遠鏡的工作。阿雷西博望遠鏡配備了強大的雷達發(fā)射器，發(fā)射的光束可以從地球附近的天體表面反射回來。該望遠鏡的大型蝶式天線然后可以捕捉到信號的回波。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，科學(xué)家可以解密出小行星的位置、大小、形狀和表面狀況等精確細節(jié)。
第一時間發(fā)現(xiàn)小行星的那些望遠鏡也可以為科學(xué)家提供這些數(shù)據(jù)，來跟蹤太空巖石的軌道。但是行星雷達在發(fā)現(xiàn)天體時，可以更快地完成數(shù)據(jù)收集工作。
非營利性太空探索倡導(dǎo)組織 Planetary Society 的首席科學(xué)家布魯斯 · 貝茨說，有時候，速度就是一切?！澳阈枰M快地計算出小行星的軌道，從而判斷它是否會撞擊地球?！?/p>
因為有了足夠的警告，人類理論上可以采取一定地措施去避免小行星碰撞——比如將小行星推離軌道或?qū)⑵鋼羲槌筛〉乃槠?，減少對地球表面造成的破壞。
貝茨說：“如果我們足夠努力，小行星撞擊地球?qū)嶋H上是一個可以預(yù)防的自然災(zāi)害。盡管這種情況鮮有發(fā)生，但它其實是可控的，且不像颶風(fēng)或地震那樣無法避免?！?/p>
雷達可以更快地提供關(guān)于太空巖石的細節(jié)，為行星防御提供信息，包括一些關(guān)鍵信息，比如該小行星是單個天體還是偽裝成單個天體的雙子系統(tǒng)。事實證明，有 15% 的近地小行星都是看似單個天體的雙子系統(tǒng)。貝茨說：“很顯然，如果你打算偏轉(zhuǎn)小行星的軌道，那么你必須得知道該小行星到底是單個天體還是包含兩個天體?！?/p>
同樣重要的還有太空巖石的組成成分信息?！坝行┦枪虘B(tài)金屬，有些蓬松的球體或碎石堆，所以它們的密度存在較大差異?！必惔恼f，“如果這個小行星直沖地球而來，如果你必須偏轉(zhuǎn)它的軌道，那么你采取的應(yīng)對措施將取決于它是一個大密度的小行星還是蓬松的小行星?！?/p>
因此，雷達對于我們的地球非常重要。
當(dāng)然，阿雷西博望遠鏡并非唯一的雷達設(shè)施。但是阿雷西博望遠鏡配備的昂貴技術(shù)賦予了它非凡的能力。失去阿雷西博望遠鏡之后，僅存的雷達發(fā)射器位于 NASA 噴氣推進實驗室在加州運營的金石深空通信中心。但是該設(shè)施已經(jīng)肩負了許多其他職責(zé)。它是深空網(wǎng)絡(luò)的一部分（深空網(wǎng)絡(luò)負責(zé)在太陽系范圍內(nèi)與航天器的通訊），同時還承擔(dān)著軍事任務(wù)。
“在安排觀測最近發(fā)現(xiàn)的目標時，其他設(shè)施都不像阿雷西博那樣地靈活?！蔽只f，“如果在目標可觀測期間，沒能及時獲得目標的觀測數(shù)據(jù)的話，你將很快失去觀測的機會。然后，這些小行星在軌道上的不確定性會更高?！边@種不確定性的區(qū)別在于，是擔(dān)心太空巖石將撞擊地球，還是確信它不會撞擊地球。
沃基還說，金石的雷達系統(tǒng)靈敏度也比阿雷西博的低了 20 倍左右，而且兩個系統(tǒng)的觀測空間也不一樣?！八?，金石的設(shè)施并不能完全取代阿雷西博望遠鏡?！?/p>
沃基說，目前也有計劃對西弗吉尼亞州的格林班克望遠鏡增加雷達系統(tǒng)。但是，沃基再次強調(diào)，即便如此，格林班克望遠鏡也不能取代阿雷西博。她說，格林班克望遠鏡將使用與阿雷西博望遠鏡稍有不同的雷達，而且也更容易受到天氣的影響。
另外，格林班克望遠鏡的光束比較狹窄，這使得格林班克在追蹤小行星時能力有限?！叭绻馐容^狹窄，那么你得非常清楚雷達的指向?！蔽只f，“對于狹窄的光束，你沒有辦法四處環(huán)視?！钡前⒗孜鞑┛梢愿玫刈粉欆壍啦淮_定的小行星。
NASA 前宇航員埃德 · 盧如今也是一家關(guān)注小行星科學(xué)和偏移研究的非營利機構(gòu) B612 Asteroid Institute 的執(zhí)行董事。他說，以上種種因素意味著，失去阿雷西博，讓地球上的行星防御能力大受打擊?！斑@對行星防御而言，是一個巨大的損失?！彼f，“雖然不至于完全失去行星防御能力，但一定會受到影響?！?/p>
當(dāng)然，還有其他的風(fēng)險。貝茨說：“雷達系統(tǒng)十分復(fù)雜，偶爾發(fā)生故障也不是沒有可能。但是失去阿雷西博之后，現(xiàn)在我們的系統(tǒng)中沒有任何冗余。一旦金石的雷達發(fā)生故障，我們便無其他系統(tǒng)可替代。如果金石的雷達在錯誤的時間發(fā)生故障，失去的機會將永遠失去?！?/p>
埃德 · 盧說，對于行星防御專家而言，這種風(fēng)險無異于雪上加霜。他說，新的小行星的發(fā)現(xiàn)速度越來越快，等到明年薇拉 · 魯賓天文臺投入使用時，小行星發(fā)現(xiàn)的速度只會越來越快。
說到薇拉 · 魯賓天文臺，盧說：“該天文臺發(fā)現(xiàn)的小行星數(shù)量，將是所有其他望遠鏡發(fā)現(xiàn)的十倍還多。我們將有大量新的小行星需要觀測，其中很多將是非?？拷厍虻男⌒行?，并且我們也不知道它們會不會撞擊地球?！?/p>
撞擊的風(fēng)險不曾有變。但是在發(fā)現(xiàn)小行星的能力提高的同時，卻失去了界定小行星的能力，這意味著更大的不確定性。
三名專家也一致認為，眼下，阿雷西博望遠鏡的雷達能力仍無法被輕易替代。
“之前，我們傾向于想辦法修復(fù)阿雷西博，重建阿雷西博甚至升級阿雷西博?！北R說，“雖然這需要花很多錢，但是，現(xiàn)在由于我們沒有盡快投資，阿雷西博望遠鏡倒塌了，我們知道以后總有一天會后悔，但沒想到這天這么快就到來了?！?/p>
廣告聲明：文內(nèi)含有的對外跳轉(zhuǎn)鏈接（包括不限于超鏈接、二維碼、口令等形式），用于傳遞更多信息，節(jié)省甄選時間，結(jié)果僅供參考，IT之家所有文章均包含本聲明。