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为了应对近地天体威胁,科学界有多种防御方案

作者:陈良友 浏览: 发布时间:2020-08-06

近地天体撞击地球(想像图)

所谓“近地天体”(NEO),是对其轨道与地球轨道相交并因此有可能产生撞击危险的小行星、彗星以及大型流星体的总称。1898年,科学家发现了第一个颗近地天体,而到现在这个数量已经扩大至25000颗。科学家表示,尽可能多的发现这些近地天体,可以更好降低对地球的未知危险性。

受益于地球大气层的保护,体积较小和质量较轻的近地天体往往在坠落地球表面之前就已燃烧殆尽,或者成为小陨石、流星雨等,但大型近地天体会给地球造成难以避免的巨大灾难。美国《发现》杂志曾评出“威胁人类生存的二十一世纪二十大危险”,其中近地天体撞击地球居于首位;同时在联合国(UN)认定的“世界四大突发灾难”中,近地天体撞击地球也居于首位。可见近地天体对地球的潜在威胁之大。

2013年2月15日,俄罗斯车里雅宾斯克州曾发生一起近地天体坠落事件。当时,一颗直径约60米的彗星在穿越大气层时摩擦燃烧,发生爆炸,产生大量碎片,形成了所谓“陨石雨”划过天际。在陨石坠落区域,许多建筑物的窗户玻璃破裂,造成了1200多人受伤。科学家认为,近地天体对地球构成相当的威胁,而发生在车里雅宾斯克的事件已经是一个无法回避的警告。

近年令科学家最为关注的是一颗叫做“阿波菲斯”的近地天体;据科学家计算,到2029年4月,这颗直径约400米的小行星与地球的距离将不到4万公里。尽管它2029年撞上地球的危险已被排除,但在2036年4月仍然存在着与地球发生碰撞的可能性。

为保卫人类文明和守护地球安全,科学界正想方设法避免近地天体与地球相撞的灾难。国际知名学者周海中教授在接受媒体采访时曾指出,“科学界目前有多种防御方案,并且有些方案正在准备付诸行动”。其中,具有“理论可行性”的方案主要有如下几种:

一是采用核武器炸掉具有潜在威胁的近地天体。但麻烦的是,爆炸很可能将它变成许多小型“杀手”,把带有放射性的物体抛入不可预测的轨道;而对于一些松散结构的近地天体,爆炸所起到的作用又很有限。因此,这种方法一直毁誉参半。

二是采用太空飞船撞击近地天体,改变其轨道或把它撞碎。这种方法比较有效,但对于松散结构的近地天体,撞击很可能把灾难扩大数倍,结果就会得不偿失。

三是采用航空器给近地天体施加压力即用机械力,使它的运行速度发生变化,从而改变其飞行方向。这种方法比较理想,但不易实行,并存在一定风险。

四是采用激光使近地天体的表面物质向外发散,从而产生反向加速度使它改变飞行方向,或者使用超强激光把它摧毁成对地球无害的小碎块。这种方法比较理想,但必须要有超大功率的激光系统。

五是采用油漆涂料改变近地天体的颜色,影响它吸收太阳光的热量,通过热能的变化来改变其轨道。但这种方法见效比较慢,并且所需的大量涂料如何运送上去也是个问题。

六是采用火箭把一面巨大的风筝形太阳帆发送到近地天体上,张开的太阳帆利用反弹太阳光子所产生的压力把它逐渐推离原来的轨道。但这种方法的技术要求较高,难度较大。

七是在近地天体的表面插入一种如火箭那样的装置,让其不断像喷气式飞机一样喷出物质,通过反作用力来改变其飞行方向。不过这种方法好像有点浪漫色彩。

周海中教授还指出,所有的方案现在几乎都停留在理论设想阶段,有的好像科幻情节。它们是否切实可行可靠,还需未来的实践加以检验。

目前,美国宇航局、欧洲航天局、日本宇宙航空研究开发局、俄罗斯航天国家集团公司等已成立专门机构应对近地天体对地球的威胁,民众对此不必过于担忧。但许多科学家认为,目前对于潜在威胁地球的近地天体,人们现在只能“尽人事以听天命”和持“过好每一天”的乐观态度。

文/陈良友(作者系美国基特峰天文台研究员)

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