北京時(shí)間 12 月 3 日消息，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，不知危險(xiǎn)逼近，或許可以自得其樂；而未雨綢繆可以在危險(xiǎn)到來(lái)時(shí)提高生存幾率。但是在行星防御這方面，不知危險(xiǎn)將至，卻是不可避免的一件事。
▲阿雷西博望遠(yuǎn)鏡在 2017 年 12 月捕獲一顆名為 Phaethon 的小行星雷達(dá)數(shù)據(jù)
行星防御是一門識(shí)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(dá)。行星雷達(dá)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(yuǎn)鏡則是地球上少有的幾個(gè)行星雷達(dá)之一。今年，阿雷西博曾經(jīng)歷兩次嚴(yán)重的電纜事故。擁有該站點(diǎn)的美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)（NSF）表示，事故之后，望遠(yuǎn)鏡的結(jié)構(gòu)十分不穩(wěn)定，甚至工作人員都無(wú)法安全地去評(píng)估望遠(yuǎn)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(yuǎn)鏡的功勞，無(wú)人能及。
“有報(bào)道說(shuō)，‘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?！卑材?· 沃基說(shuō)。她曾負(fù)責(zé)阿雷西博望遠(yuǎn)鏡的行星雷達(dá)團(tuán)隊(duì)。沃基說(shuō)：“它并不過(guò)時(shí)，而且也無(wú)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(wàn)顆近地小行星），并估測(cè)小行星的大小和繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道。阿雷西博望遠(yuǎn)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(cè)大片天空，并有能力捕捉到恒星間突然閃現(xiàn)的亮點(diǎn)的望遠(yuǎn)鏡（比如夏威夷的 PanSTARRS 天文臺(tái)），都可以更輕松地完成發(fā)現(xiàn)小行星的任務(wù)。通過(guò)這些第一手的觀測(cè)，科學(xué)家可以標(biāo)記出最小的小行星和距離地球較遠(yuǎn)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(duì)它們進(jìn)行進(jìn)一步的研究。通常，這才是阿雷西博望遠(yuǎn)鏡的工作。阿雷西博望遠(yuǎn)鏡配備了強(qiáng)大的雷達(dá)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(lái)。該望遠(yuǎn)鏡的大型蝶式天線然后可以捕捉到信號(hào)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(xì)節(jié)。
第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)小行星的那些望遠(yuǎn)鏡也可以為科學(xué)家提供這些數(shù)據(jù)，來(lái)跟蹤太空巖石的軌道。但是行星雷達(dá)在發(fā)現(xiàn)天體時(shí)，可以更快地完成數(shù)據(jù)收集工作。
非營(yíng)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(shuō)，有時(shí)候，速度就是一切?！澳阈枰M快地計(jì)算出小行星的軌道，從而判斷它是否會(huì)撞擊地球?！?/p>
因?yàn)橛辛俗銐虻木妫祟惱碚撋峡梢圆扇∫欢ǖ卮胧┤ケ苊庑⌒行桥鲎病热鐚⑿⌒行峭齐x軌道或?qū)⑵鋼羲槌筛〉乃槠?，減少對(duì)地球表面造成的破壞。
貝茨說(shuō)：“如果我們足夠努力，小行星撞擊地球?qū)嶋H上是一個(gè)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(shí)是可控的，且不像颶風(fēng)或地震那樣無(wú)法避免?！?/p>
雷達(dá)可以更快地提供關(guān)于太空巖石的細(xì)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(gè)天體還是偽裝成單個(gè)天體的雙子系統(tǒng)。事實(shí)證明，有 15% 的近地小行星都是看似單個(gè)天體的雙子系統(tǒng)。貝茨說(shuō)：“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(gè)天體還是包含兩個(gè)天體。”
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(shuō)，“如果這個(gè)小行星直沖地球而來(lái)，如果你必須偏轉(zhuǎn)它的軌道，那么你采取的應(yīng)對(duì)措施將取決于它是一個(gè)大密度的小行星還是蓬松的小行星?！?/p>
因此，雷達(dá)對(duì)于我們的地球非常重要。
當(dāng)然，阿雷西博望遠(yuǎn)鏡并非唯一的雷達(dá)設(shè)施。但是阿雷西博望遠(yuǎn)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(yuǎn)鏡之后，僅存的雷達(dá)發(fā)射器位于 NASA 噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室在加州運(yùn)營(yíng)的金石深空通信中心。但是該設(shè)施已經(jīng)肩負(fù)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(fù)責(zé)在太陽(yáng)系范圍內(nèi)與航天器的通訊），同時(shí)還承擔(dān)著軍事任務(wù)。
“在安排觀測(cè)最近發(fā)現(xiàn)的目標(biāo)時(shí)，其他設(shè)施都不像阿雷西博那樣地靈活。”沃基說(shuō)，“如果在目標(biāo)可觀測(cè)期間，沒能及時(shí)獲得目標(biāo)的觀測(cè)數(shù)據(jù)的話，你將很快失去觀測(cè)的機(jī)會(huì)。然后，這些小行星在軌道上的不確定性會(huì)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(huì)撞擊地球。
沃基還說(shuō)，金石的雷達(dá)系統(tǒng)靈敏度也比阿雷西博的低了 20 倍左右，而且兩個(gè)系統(tǒng)的觀測(cè)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(yuǎn)鏡?！?/p>
沃基說(shuō)，目前也有計(jì)劃對(duì)西弗吉尼亞州的格林班克望遠(yuǎn)鏡增加雷達(dá)系統(tǒng)。但是，沃基再次強(qiáng)調(diào)，即便如此，格林班克望遠(yuǎn)鏡也不能取代阿雷西博。她說(shuō)，格林班克望遠(yuǎn)鏡將使用與阿雷西博望遠(yuǎn)鏡稍有不同的雷達(dá)，而且也更容易受到天氣的影響。
另外，格林班克望遠(yuǎn)鏡的光束比較狹窄，這使得格林班克在追蹤小行星時(shí)能力有限?！叭绻馐容^狹窄，那么你得非常清楚雷達(dá)的指向?！蔽只f(shuō)，“對(duì)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(yíng)利機(jī)構(gòu) B612 Asteroid Institute 的執(zhí)行董事。他說(shuō)，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(duì)行星防御而言，是一個(gè)巨大的損失?！彼f(shuō)，“雖然不至于完全失去行星防御能力，但一定會(huì)受到影響。”
當(dāng)然，還有其他的風(fēng)險(xiǎn)。貝茨說(shuō)：“雷達(dá)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(dá)發(fā)生故障，我們便無(wú)其他系統(tǒng)可替代。如果金石的雷達(dá)在錯(cuò)誤的時(shí)間發(fā)生故障，失去的機(jī)會(huì)將永遠(yuǎn)失去。”
埃德 · 盧說(shuō)，對(duì)于行星防御專家而言，這種風(fēng)險(xiǎn)無(wú)異于雪上加霜。他說(shuō)，新的小行星的發(fā)現(xiàn)速度越來(lái)越快，等到明年薇拉 · 魯賓天文臺(tái)投入使用時(shí)，小行星發(fā)現(xiàn)的速度只會(huì)越來(lái)越快。
說(shuō)到薇拉 · 魯賓天文臺(tái)，盧說(shuō)：“該天文臺(tái)發(fā)現(xiàn)的小行星數(shù)量，將是所有其他望遠(yuǎn)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(cè)，其中很多將是非常靠近地球的小行星，并且我們也不知道它們會(huì)不會(huì)撞擊地球。”
撞擊的風(fēng)險(xiǎn)不曾有變。但是在發(fā)現(xiàn)小行星的能力提高的同時(shí)，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(rèn)為，眼下，阿雷西博望遠(yuǎn)鏡的雷達(dá)能力仍無(wú)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(jí)阿雷西博?！北R說(shuō)，“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(yuǎn)鏡倒塌了，我們知道以后總有一天會(huì)后悔，但沒想到這天這么快就到來(lái)了?！?/p>
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