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科学界已有多种方案防御近地小天体

来源:英国格林威治天文台 作者:乔梁 VIEW: 发布时间:2022-04-28 09:11:28

据悉,中国目前正在着手组建近地小天体防御系统,旨在应对近地小天体撞击风险。此前只有美国、日本和欧洲提出过相关设想和计划,这意味着中国有望在近地小天体防御技术上挤进第一梯队。那么,什么是近地小天体?科学界目前有哪些方案防御近地小天体呢?

所谓“近地小天体”,通常是指地球附近直径10至10000米、轨道与地球轨道相交并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小天体,而到现在这个数量已经扩大至5000颗。科学家表示,尽可能多的发现这些近地小天体,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小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,但大中型近地小天体就会给地球造成难以避免的巨大灾难。美国《发现》杂志曾经评出“威胁人类生存的二十一世纪二十大危险”,其中近地小天体撞击地球位于首位;同时在联合国(UN)认定的“世界四大突发灾难”中,近地小天体撞击地球也居于首位。可见,近地小天体对地球的潜在威胁之大。

为保卫人类文明和守护地球安全,科学界正在想方设法避免大中型近地小天体与地球相撞的灾难。中国科学家及未来学家周海中先生曾在接受媒体采访时指出,科学界目前已经有多种防御方案,并且有些方案正在准备付诸行动;其中,具有“理论可行性”的方案主要有以下几种:

一是采用核武器炸掉具有潜在威胁的近地小天体。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小天体,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小天体,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小天体,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小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小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小天体的颜色,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小天体上,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。

七是在近地小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。

周海中先生特地指出,所有的方案现在几乎都停留在理论设想阶段,其中有的好像科幻情节;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、中国科学院紫金山天文台等已成立专门机构应对近地小天体对地球的威胁,人们对此不必过于担忧,但也不能掉以轻心。

前不久,由美国宇航局领导的有关近地小天体撞击地球的模拟演习显示,当今世界上的任何科技手段都将无法避免这一悲剧发生。因此,许多科学家认为,目前对于潜在威胁地球的近地小天体,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/乔梁(作者单位:英国格林威治天文台)

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