近地小行星被人類發射的攔截器撞擊的模擬圖畫。(YOUTUBE擷圖)

2024 YR4小行星(一塊連70米都未必有的太空小石頭)最近成為熱話，無他的，這東西在8年後那一次接近時撞上地球的機會似乎愈來愈高，現在已升至稍高於2%，杜林危險指數(Torino scale)自2004年來首次升至3的水平，現時只比當年的阿波菲斯低了一級。若果指數持續提高，有些媒體更指出有可能發展成地球災難甚至世界末日云云。

6600萬年前墨西哥尤卡坦半島的希克蘇魯伯隕石坑想像圖，這次撞擊直接殺死75%生物，包括除鳥類外所有恐龍。 (VAN RAVENSWAAY/SCIENCE SOURCE)

不過除了機率會因軌道計算愈來愈精確而有更大的變化，可能進一步增加或減低至無威脅外，很多科學知識貧乏的人忘了一點：質量 / 大小。毒理上學有句說話叫「拋開劑量談毒性就是耍流氓」，同樣地，天體大撞擊不談質量也是「搏你矇」，2024 YR4小行星就現時觀測而言最可能的真徑就是60米左右，質量估計大約為20萬至30萬噸之間(若密度只是普通的每平方厘米2.5克的碳球粒隕石計起)，並不是很天方夜譚的度量。除非是結構更堅固的金屬隕石，否則這密度及大小有相當大的機會難以穿過大氣層撞到地上/海上(即大概率沒有海嘯)，更大機會是發生空爆。

上圖為參考小行星/大型隕石進入地球及發生空爆的情況，重現通古斯爆炸的場景。由質量推算，2024YR4的當量相當於通古斯大爆炸的一半左右。(照片來自Universe Today)

小行星空爆就有點像通古斯大爆炸那種形式，根據理論，小行星在進入大氣層的關鍵時刻，其前方因壓縮大量空氣而形成巨大的衝壓力 / 巨大阻力，不但加熱小行星自身，還將小行星的巨大動量轉化為在幾乎瞬間將其炸開的力量。形像地說就相當於小行星直接撞上剛體(地面)，所有前進的動能瞬間轉化成熱能，不但迅速破壞小行星自身，甚至引發堪比核武的破壞力。現在比較大的問題是，由本小行星大小估計，空爆起碼都會在低空發生(例如4-5公里)，若下方有城市或居民點，基本上和被核彈轟炸沒有什麼分別了(不同的只是沒殘留幅射)。事實上，就現時情況而言，印度孟買市、尼日利亞拉哥斯市和哥倫比亞波哥大市都有較大機會落在落下軌道上，並受空爆的威脅。

圖中是模擬1000萬噸當量核彈空炸的破壞範圍，這裏只有爆風破壞和熱輻射殺傷的範圍。最具殺傷力的範圍也就12公里半徑左右。(網絡圖片)

由已知可能的質量計算，若衝進地球時速度為17米/秒，那空爆的可能能量比美國已試爆最大氫彈Castle Bravo還要小一截，只有估計只有760-1000萬噸TNT威力，較大破壞範圍就大約方圓17至20公里，若在海上爆炸甚至可能只有船隻遭殃。是的，若丟下人口密集區，破壞力和光輻射和中型氫彈攻擊差不多(且沒有殘留輻射)，但受損區域相當限定，怎麼有人講到好像世界末日似的？

一種衛星軌道小行星攔截器的軌道打擊構想，其將環繞地球軌道，發現目標後便進行軌道轉移，以側面進行打擊，產生火箭效應或推力，把小行星推離撞擊軌道。這種攻擊對500米以下的小行星似乎有不錯的效果。右圖為登月火箭長征10型的可回收推進器的低軌道發射型，選擇回收時低軌道運力14噸，不回收時最大21噸。預計2028年中國進行首次小行星撞擊實驗時可趕上使用。(圖片來自連結1)

另一方面，近日中國的國防科技工業局重大專項工程中心近日的招聘公告中，嚇然出現「行星防禦崗位」三人的招募。雖然剛巧撞上今次天文事件，但這招募工作更明顯是有既定計劃的。事實上由去年的報道可知，中國也展開了小行星防禦計劃的先期研究工作，預計可於2028年進行試驗，估計項目類似四年前NASA發射的雙小行星重定向測試任務(英文縮寫DART)，利用不同方法改變軌道或者加速 / 減速，除直接撞擊外，更可能便用不同的方法進行「打擊」，例如連續撞擊或者利用小引擎改變軌道等。屆時長征10A型已能進入試射階段，似乎可以用以搭載更重型的任務模組進行試驗了。

過去探討行星防禦的學者大都為核彈對小行星，尤其是500公尺至公里級的小行星實際破壞很小，但最新模擬顯示若加上核彈的熱輻射與X射線，可以瞬間氣化大量輕物質，不但導致結構破壞，還能引發巨大的火箭效應，改變小行星軌道。右為2010年代NASA玩票性的設計由聯氨驅動的小行星核彈頭攔截器，當量為1.2百萬噸。(圖片來自連結1及連結2)

說回2024 YR4，若果真的要攔截這個小行星，問題真的不大，這是因為我們早了至少8年觀測到它，而且其質量在30萬噸以下，甚至不及部分超大型油輪的載重噸，遠遠比不上那些動輒數百米長的小行星質量，現時預想的所有小行星攔截手段(如小型核彈、大型烈性炸葯、動能撞擊、小引擎助推/牽引、利用陽光聚焦蒸發物質引發火箭效應等)，都能發揮更明顯的效果，例如破壞該小行星部分結構，或者更容易改變其軌道等。真正的威脅，是數百米至一、兩公里的小行星，再大再重的，人類現階段可能一兩百年內都無能為力了。

 這圖是現時已成殘骸的阿雷西博天文台倒塌前的照片，下方反射盤上的洞是2020年11月底時另一條主鋼纜拆斷後下墜造成的破洞，雖然未至於無法修復，但也破壞了穩定結構，對修理工造成潛在風險；至於12月1日的事故，造成800噸的接收平台直接拍到上方盤面，甚至已破壞整個盤面弧形……由於其可以主動發射電波且有足夠大口徑，原本是探測是次小行星並進行軌道分析的最佳利器。(片段來源：Twitter截圖)

無論如何，這次天文事件仍有很多不確定性。而且現在這小行星仍在遠離近日點的軌道上，且由於體積關係，除非調用射電望遠鏡或紅外太空望遠鏡(如韋伯)，否則它在本年5月後就幾乎再觀測不到，直至2028年重回近日點時才能再確定軌道。現在天文學家正在找尋過去的拍攝影像去推斷它的軌道變化；另一方面，射電望遠鏡的遠程精確探測能力較低，且普遍口徑不夠大，夠大的兩台中，阿雷西博早在2022年就崩壞無法維修了，第二台(中國天眼FAST)又不是主動型射電望遠鏡，只能監聽，除非現在搞一台功率和發射口徑足夠大的天線以發射電波，並讓FAST能準確接收，否則FAST也是無能為力。