炸碎小行星，用月球作为盾牌拯救地球，可行吗？

最近才看了票房突破31亿元的喜剧片《独行月球》，有人评价它是一部科幻逻辑非常不严谨的闹剧，“喜剧不好笑，科幻不硬核”，豆瓣评分也从刚开始的7.3跌至6.9分。但是仅从票房的表现看，应该还是有许多人接受并喜欢它的。

《独行月球》的故事基础是人类为了保护地球免受小行星撞击，设计“月盾计划”。计划在月球上建设基地，并制造大当量氢弹“宇宙之锤”，用“宇宙之锤”将小行星炸碎后，再用月球挡住大部分小行星碎片，实现保护地球的目标。

如果抛开电影中氢弹出现故障未爆炸，导致小行星大块碎片撞击地球这种情况出现。在所有操作都完美实现的情况下，“月盾计划”又是否有可能性呢？

月球能作为地球的盾牌吗？

地球的平均直径大约12742千米，质量接近5.97237 x $10^{24}$ 千克

月球的平均直径大约3474.8千米，质量接近7.342 x $10^{22}$ 千克

月球与地球的平均距离约38.44万千米，大约是地球直径的30倍。

引力大小是由质量大小决定的，月球质量只是地球质量的1/80，地面重力月球只有地球的1/6。当小行星碎片飞向地球时，由于月球与地球之间巨大的引力差距，希望月球引力捕获这些小行星碎片，并使之最终落向月球，是不可能发生的事情。

如果希望月球出现在大块小行星碎片的运行轨道上，用月球阻挡这些小行星碎片落向地球，对这些因为爆炸而产生的碎片运行轨道进行精确控制，更是一件不可能完成的任务。

原本可能击中地球的小行星就像一颗射向目标的子弹，这颗子弹被炸碎成一堆的小碎片。这些小碎片如同散弹枪射出的弹丸，继续飞向目标物，如果用一个远小于目标物的盾牌阻挡在前面，希望它能阻挡住所有射来的弹丸，又怎么可能实现呢。

想要避免小行星击中地球，也许更好的方法应该是如NASA的DART任务（我的文章：DART任务的成功，使人类又获得一项掌握自己命运的技能），用人造物体碰撞小行星，改变小行星的运行轨道，从而避免它被地球引力俘获，最终撞向地球。

为什么会有月球保护地球的错觉？

人们产生月球保护地球免受小行星或其他星际物体袭击的错觉，应该是因为在月球表面上布面了由星际物体碰撞而产生的撞击坑，而这样的撞击坑在地球上却非常少见。

其实在漫长的地质岁月里，小行星等星际物体对地球的撞击可能远远多于月球，只是因为地球的特性让陨石坑较难形成，也很难被长久保存下来。

• 地球被厚重的大气层环绕，大部分微小的星际物体在进入大气层时，由于与空气剧烈摩擦，被燃烧殆尽。
• 那些比较巨大的星际物体，即使未燃烧殆尽，能够穿过大气层，大部分也会落入海洋中。
• 少量能穿过大气层，又侥幸落在陆地上的星际物体，才会在地面上冲击出环形山。
• 在漫长的岁月里，地球上风霜雨雪，风化作用慢慢破坏这些环形山的形状。

所以月球不可能是地球的保护者，它很难承担起帮助地球抵御小行星撞击的任务。

存在地球的保护者吗？

木星的平均直径大约139822千米，质量接近1.8981 x $10^{27}$ 千克。

木星的质量相当于318个地球，1/1047个太阳。

木星是距离太阳第五近的行星，也是已知太阳系中体积最大的行星，它的质量是太阳系其他行星质量总和的2.5倍。

曾经有文章说，木星是地球的保护者，它巨大的引力可以捕获从太阳系外进入太阳系的小行星，也约束了在火星和木星轨道之间的主小行星带内的小行星。

实际上大量从太阳系外穿越太阳系的小行星，可能从任何方向，以任何角度进入，而非太阳系大多数行星运行的黄道面。这种情况下，小行星的运行轨道与木星轨道没有任何交集，木星引力很难对小行星的运行轨道产生影响，对地球也提供不了任何的保护。

相反正是由于木星巨大引力产生的扰动，使一些主小行星带上的小行星轨道产生变化。这些小行星的运行轨道近日点位于地球运行轨道内，而远日点位于地球运行轨道外，这样就与地球运行轨道产生了交叉点。理论上在将来的某一时刻，这些小行星都会与地球产生碰撞。

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体积和质量足够大，发生碰撞就会完全摧毁地球球体的小行星是非常少见的，这样的碰撞在人类生存期内也基本可以忽略。但是小体积小行星由于数量巨大，与地球碰撞的概率却非常高，这种碰撞只会严重威胁地球上生物的生存环境。

人类作为地球生物圈的一份子，如何防御外太空来的威胁，保护自己赖以生存的环境，是需要认真面对的问题。