科學家設想派太空艦隊對付近地行星 _小行星

如何避免2036年小行星碰撞地球？

宇宙飛船艦隊激光裝置摧毀小行星示意圖
2036年，一顆較大的小行星將進入可能與地球碰撞的軌道，如果與地球發(fā)生碰撞，它將落入太平洋，引起毀滅性的海嘯。面對這樣的災難我們將如何應對呢？英國《新科學家》雜志撰文進行了探討。

用一顆核彈摧毀可能撞擊地球的小行星是一種設想，但是爆炸后的碎片殘骸仍可能威脅地球，或許我們應當采用一種尚未經(jīng)證實、仍存在危險性的技術——用一個較重的物體碰撞擠推這顆小行星，使其偏離軌道。此外除了高能量激光裝置射擊方法，我們還有另一種策略——無須將它分解，小型核彈引爆形成輕微推擠作用力使小行星偏離地球。

可行方案——小型核彈引爆產(chǎn)生輕微推擠作用力

數(shù)以千計的小行星會途經(jīng)地球軌道，但很少有小行星會進入與地球發(fā)生碰撞的軌道范圍。目前最令天文學家擔憂的是2036年一顆270米直徑的小行星與地球碰撞的概率為45000分之1，這顆小行星被命名為“阿波菲斯”(Apophis) 。

為了調(diào)查如何使“阿波菲斯”或其他小行星偏離至安全軌道，美國加州勞倫斯·利弗摩爾國家實驗室的大衛(wèi)·迪爾伯恩(David Dearborn)帶領一支研究小組模擬核彈爆炸小行星的軌跡，他們所模擬的小行星直徑為1公里，由松散的巖石層構(gòu)成。

在小行星碰撞地球之前的13年就需要對該小行星進行核爆炸，這樣的核爆炸需要10萬噸的TNT炸藥。核爆炸產(chǎn)生的推擠作用力將使其運行速度輕微地增加6.5毫米/秒，這種輕微改變足以使小行星偏離地球。

這項技術也減少了小行星分解所帶來的危險，僅有百分之一的小行星殘骸會脫落，殘骸進入地球大氣層的概率僅為百萬分之一。迪爾伯恩強調(diào)稱，這項技術方法現(xiàn)已得到證實，并且不同于“動力碰撞策略”——使用較重物體猛推小行星進入其他軌道路徑。他說：“如果真得面臨小行星碰撞危機，我們應當知道這種方法是可行的，同時我們應當有一些較好的方法如何去操作實施。”

目前，迪爾伯恩正在模擬采用小型核爆炸擠推小行星所產(chǎn)生的效果，在他的模擬實驗中小型核炸彈少于1千噸，埋入小行星表面1米之下。他模擬的核爆炸條件降低了核裝置的重量，能更容易、更快地發(fā)射。他將于4月份在西班牙召開的第一屆國際宇宙航行學會(IAA)行星防御會議上進行討論。

宇宙飛船艦隊的激光裝置射擊小行星

然而，采用激光很難將小行星推擠偏離地球軌道，英國格拉斯哥大學的馬西米利諾·瓦西勒(Massimiliano Vasile)和同事們依據(jù)激光方法提供了一種摧毀小行星方案。發(fā)射8艘以上的宇宙飛船組成艦隊，每艘宇宙飛船都攜帶激光裝置，抵達會合在小行星的位置。宇宙飛船盤旋在距離小行星幾千米的位置，每艘宇宙飛船都將展開20米寬的鏡子，該鏡子是由聚酯薄膜等柔韌材料構(gòu)成，鏡子將聚焦太陽光線至宇宙飛船的太陽能板上，為激光裝置提供動力。宇宙飛船上的8個激光裝置將同時對小行星表面的同一區(qū)域進行射擊，將小行星的某一區(qū)域蒸發(fā)，形成氣體煙霧，從而使小行星偏離軌道。研究小組稱，這種激光方法將產(chǎn)生輕微推擠作用力，這種方法需要持續(xù)進行數(shù)月或幾年時間。該方法不會使小行星分解產(chǎn)生任何小碎片。

可靠性是至關重要的

瓦西勒也將于4月出席行星防御會議，他將在會議上闡述這種激光方法的靈活性和可行性，他說：“我們可以排列一支宇宙飛船艦隊，如果某個宇宙飛船損壞，可由其他的進行替補。同時，這支宇宙飛船艦隊還可以升級，如果遇到質(zhì)量更大的小行星，或者需要更快地摧毀小行星，只需添加更多的宇宙飛船就行了。”

美國加州宇航公司(Aerospace Corporation)的比爾·艾羅爾(Bill Ailor)稱，無論哪種方法被采用，對于偏離小行星軌道這項任務中至關重要的是可靠性。他是4月份召開行星防御會議的主持人，他說：“發(fā)射核彈運載火箭的失敗概率是100分之1，新型宇宙飛船的發(fā)射失敗概率是3分之1 。這是小行星偏離任務中至關重要的因素。”

核彈摧毀小行星并沒有想象得那么可怕

如果我們發(fā)現(xiàn)一顆小行星處于與地球碰撞的軌道上，已沒有時間推擠使其偏離地球軌道，我們將如果炸毀這顆小行星呢？富有爭議的是炸毀小行星所形成的小碎片進入地球大氣層后仍構(gòu)成很大的威脅。目前，迪爾伯恩帶領的一支研究小組進行了計算機模擬實驗，結(jié)果顯示炸毀小行星并不像之前所想像得那么可怕。在他們的模擬實驗中，1顆1公里直徑的小行星并沒有什么威脅，宇宙飛船將攜帶900千噸核彈裝置在碰撞前1000天攔截這顆小行星，將這些核彈裝置埋入小行星表面10米之下進行引爆。爆炸將使小行星成為巨大的殘骸云，雖然也會有一些殘骸進入地球大氣層，但是這顆10億噸小行星的主要質(zhì)量碰撞地球的概率只有十萬分之一。

然而，美國馬里蘭大學的德里克·理查森(Derek Richardson)警告稱，用核彈引爆的方法摧毀小行星存在著風險性，由于小行星的爆炸分解主要取決于小行星的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 。很可能核彈引爆之后只是在小行星表面上炸出一個大洞而已。
【科學家設想派太空艦隊對付近地行星】
作者：魏冬
來源：新浪科技