科学家眼中所设想的躲避小行星撞击地球的可行方法,有些很科幻

科学家眼中所设想的躲避小行星撞击地球的可行方法,有些很科幻

首页休闲益智太空引力躲避小行星更新时间:2024-05-01

如何防御小行星

如果一颗小行星正处在与地球相撞的路径上,我们该怎么做?这里有一些建议,既有可行的,也有狂野的。

迄今为止,追踪近地天体的科学家已经记录了上千颗在未来某个时候有不大的可能性撞击地球的小行星。另外,正如恐龙灭绝事件所显示的那样,哪怕一颗直径仅为1000米的小行星也可能带来灾难性的全球后果。如果发现一颗小行星正处在与地球相撞的路径上,我们该怎么办?下面是科学家设想的一些让具有威胁性的小行星转向的建议。

改变反射性

根据这种理论,用反射性材料覆盖小行星的一侧,就能增加它的反射率 —— 反射的阳光数量。随着阳光从小行星表面被反射掉,小行星也得到来自太阳辐射的一点点推力。与此同时,“反射面”与较温暖面之间的温差意味着,辐射将充当一种推进力来源,这一过程叫做“雅科夫斯基效应”。

这一理念是,尽管这只能产生很小的力量,但经过一段足够长的时间后,它就可能足以让小行星偏离路径。

至于怎样给予小行星这层涂料,有科学家在2008年建议说,利用一艘绕行的飞船将一条具有反射功能的带子缠绕在小行星上,由此增加小行星的反射率。但这个理念行得通吗?美国宇航局的近地小行星项目科学家唐·尤曼斯对它的评论是“漂亮但荒唐”。

太阳帆

这个理念听起来纯粹来自科幻小说:把一张巨型帆拴到小行星上,让它变成一艘太空帆船。这艘帆船的风不是一般的风,而是太阳风:发射自太阳的质子和带电粒子流。这张帆也不是用布做的,而是一张利用太阳风中的粒子动能缓慢推动小行星的反射帆。太阳帆的理念是在大约400年前由天文学家开普勒率先构想的。日本太空开发署是最早证明该理念可行的机构之一。2010年,该署的“伊卡洛斯号”飞船部署了一面直径20米的太阳帆来辅助一次飞过金星的任务。

不过,把太阳帆用于堵截颇具危险性的小行星却是一大挑战。最大障碍是怎样把太阳帆拴到小行星上,如果小行星在旋转又该怎么办。

太阳搜集器

1993年,一些俄罗斯科学家建议,运用巨型镜子聚焦阳光到一颗危险的小行星上,由此气化小行星的表面,而释放的材料可能会像火箭的尾气那样,导致小行星路径的虽然缓慢、但却稳步的改变。不过,尤曼斯认为,这种方法“在技术上太难”。

太阳盾

在能让小行星降温的情况下,为什么一定要加热它呢?法国科学家提出了一个叫做“阴影”的理念,即把一组太阳盾放置在小行星的光照面,以此平衡小行星表面的温度。这可能降低雅科夫斯基效应,降低相关的推进力。这样一来,小行星就可能会减速,轨道变得更宽,从而不再对准地球。似乎,这个建议也行不通。

动力碰撞

这个理念得到尤曼斯的青睐,因为它“简单、容易,因而最好”。根据此建议,采用大型、高速的抛射体给予小行星一个小小的后座力,经过多年后,它足以改变小行星的动能,让其大大偏离地球。但发射一个很重的抛射体到太空太难了,因此俄罗斯科学家建议在地球轨道中用废弃的人造卫星和空间站来组建这个抛射体。

拖曳小行星

威胁地球的小行星大多都为游艇大小,那么能否用拖船来移动小行星呢?为此,可以让一艘太空拖船抓住目标小行星,运用前者的推进系统给予小行星所需的推力。为了达到效果,这种推力必须持续数月或者数年,这是常规火箭所做不到的 —— 它们对燃料的需求过大。但一种效率很高的等离子体引擎可能奏效。可是,这类引擎目前仍处在实验阶段,尚无任何飞行器运用了这种设计。

引力牵引机

推或拉,两者有何不同?这种方法是运用小行星和一艘重型飞船之间相互的引力吸引来把小行星慢慢地拉出轨道。这一理念于2005年首次提出。其缺点是:它得花很长的时间 —— 引力是宇宙中最微弱之力,要想搬动一颗直径200米的小行星,需要多达20年的时间。

相对于其他许多方法,这个方法的一大优势是无需飞行器和小行星之间的实际连接物,所以可能适用于任何小行星,哪怕小行星表面布满陨击坑,而且每天旋转10次。

质量推进器

这项正在进行中的研究建议,把一队核动力机器人送到一颗小行星上,开采一片地区。开采的材料将被弹射离开小行星,由此给予一种推力。如此理念是否过于异想天开?从美国宇航局对这项研究的资助,你不难找到答案。

核弹轰击

在1998年的好莱坞科幻大片《毁天灭地》中,描述了用核弹引爆小行星的惊人场面。在一颗小行星上或其附近引爆一枚或多枚核武器,可能足以改变小行星的速度和方向。并非是爆炸自身在完成大部分工作,而是相关的中子辐射使小行星表面气化,对小行星产生推力。

但尤曼斯指出,这种策略对小行星的形状和组成很敏感,因此并不适用所有的小行星。如果引爆核弹的位置不对,小行星就可能碎裂成许多较小、却仍具危险性的残骸。如果小行星太多孔,就会变得像一堆松垮垮堆在一起的石头,而不是一整块岩石,爆炸力量就会降低,起不到什么作用。

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