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科学家公布五大拦截方案,小行星迟早撞地球

[字体: ] [ 中学生科技网 | 时间:2013-01-20 09:30 ]

中新网9月18日电前不久,由美国有线新闻网转发的有关编号为“2003QQ47”的小行星,“有可能于2014年撞击地球”的消息。尽管后来彻底排除了这种可能性,据《青年时讯》报道,天文科学家称,小行星撞地球终究是会发生的,根据历史经验和科学预测,这个问题只是时间早晚而已。

中国的天文学家告诉时讯记者,现有的近地小行星大约有1400多颗,对地球有威胁的将近600多颗,木星的引力是近地小行星产生的主要原因。

国家天文台李竞研究员对时讯记者说:“假如撞击地球的小行星的直径超过一公里,那么这个灾难就是全球性的,没有任何地方可以避免遇难,但是较小的不会有如此大的影响,它只会对撞击的本地造成灾难性的影响。”

假如小行星真的要撞向地球,人类是否能够出色地导演一场“人定胜天”的大片?

方案一:用核弹炸毁小行星

据我国国家天文台的李竞研究员介绍,科学界目前“拦截”小行星的设想方案大体可以分为两种,一种是将其炸毁,破坏掉;另一种则是改变它的运行轨道。

对于第一种解决办法,有的科学家提出了一个大胆设想:利用核导弹攻击向地球袭来的物体———就如同好莱坞影星布鲁斯·威利斯在《哈米吉多顿》电影中采用的方法一样,如发射一个火箭、一个导弹,把它炸掉。

“炸毁”的办法在理论上讲是可以的,但是,李竞研究员介绍说,在炸毁之前首先要对将要撞向地球的小天体的本源进行研究,看它的组成元素是铁质的还是硅质的,如果是硅质的,因为它质地比较松散,就可以利用导弹或者其他的核装置进行攻击将其炸毁,但是如果是铁质的,是一个坚硬的“铁疙瘩”,就要采取改变轨道的办法。

弱点与质疑:“炸毁”这种方法存在明显的缺点,因为,核爆炸的后果难以预料。李竞研究员说,“弄不好,炸掉的碎片会向地球散落,人们将对它们失去控制,使人类更深受其害。”

在使用核武器方面还存在一些问题。因为地球上所有积累起来的核武器只够用来炸毁一个直径9公里的小行星,而且还得准确地击中小行星的中心才行。

中科院北京天文台研究员朱进也认为,由于人类还没有掌握向外空直接发射武器的能力,这种方法不一定有效。当小行星很遥远时,人们无法观测到它的物质属性;而对于一些松散结构的星体,爆炸所起到的作用很有限。

方案二:用机械力改变轨道

更多的科学家在考虑改变小行星运行轨迹的方法。李竞研究员介绍说,第一种改变小行星轨道的方法,就是发射人造天体,将其发射到太空后,把它调整到和小天体(或称小行星)平行,并使两者的相对速度为零,即人造小天体的运行速度等于小行星的运行速度,然后用机械推它一下,它就会改变轨道。

弱点与质疑:李竞研究员认为,这是比较稳妥的办法,但是要经过不断的、充分的试验,不能有任何误差存在,难度比较大。如果第一次没有推成功,还要发射飞行器对它进行跟踪,再在合适的时候推它,改变它的轨道。

方案三:改变颜色以改变轨道

第二种改变轨道的方法是改变小行星的表面颜色。李竞研究员说,如果原来小行星是灰的,可以将它变成纯黑,物体的颜色可决定吸收热量的多少。“这样可以改变它的反照率,颜色改变后它的吸热情况就会有所改变,黑色可以降低反照率提高吸热率,从而提高整个行星自身的温度,对它的运行轨道产生影响;也可以把它变成白的,使它变冷,效果是一样的。

弱点与质疑:改变小行星颜色可以改变它的轨道。但前提是,需要大把时间积累推力,而且还需要深入研究并随时监控对小行星轨道的实际影响,否则,抵御小行星撞击的方法也可能导致它更直接地撞向地球。

另外,因为对地球能够产生威胁的行星的直径都在一公里以上,整个工程也将是极其浩大的,而以笔者愚钝眼光看,人类显然没有时间从小行星身上提炼到足够改变小行星彩色的涂料,那么多的油漆涂料,怎样运到小行星上,要派多少人去完成这么伟大的刷漆任务?据报道,美国航天飞机每公斤有效载荷入轨费约1万美元。直径为一公里的小行星大约需要油漆523吨。就算不计买油漆的费用,要把这些油漆运上太空所需的运费大约将近52.4亿美元。

方案四:用爆炸法改变轨道

用爆炸的方法也可以实现小行星轨道的改变。对于组成元素是铁质的、结构结实的行星,李竞研究员认为,可以利用导弹或是核装置对其进行攻击,理想的状态是将它炸成一分为二的两部分,这样质量就发生了变化,“不再是原来的质量了,轨道也就跟着变了”。

弱点与质疑:目前这些理论上的探讨,都是在理想状态下才能进行的,实际中不能有一点点的误差存在,难度之高可以想象。

方案五:给小行星安“太阳帆”

这种方案要在小行星体表面上安装一台大型火箭发动机,或者一个“太阳帆”,把行星从地球的轨道上推开。发动机将被一个常规火箭发送到小行星上;然后,发动机自己固定在小行星上,开动发动机,把小行星推离它原来的运行轨道,从而使它错过与地球相撞的机会。

另外一个选择就是把一个“太阳帆”附着在小行星上,而不是发动机。利用常规火箭把这个帆发送到小行星上,并把它植根于小行星体的表面。这个帆一旦附着在小行星表面上,它就能够吸收由太阳放射出的光子,从而像风吹动一条船上的帆一样,把小行星推离原来的轨道。

微型卫星还可以用来登陆向地球冲来的近地球物体,查看近地球物体上面的物质、形状、大小及合成物。研究人员称,这些信息对于把任何冲向地球来的近地球物体推离轨道是至关重要的。

弱点与质疑:总体上这些技术在理论上虽然都是成立的,但是此种技术的实际可行性仍需进一步的实验研究。

所有的方案都只是设想

李竞研究员认为,以人类现有的技术和手段,阻止小行星撞击地球的预警期需要50年。在这个足够长的时间里,人们要进行不断的研究实验使技术逐步完善成熟。“从理论上讲,人类已有防止小行星撞击地球的手段,但是,还没有做过这方面的试验。虽然说美国、俄罗斯掌握了这方面的技术,这些技术也是可行的,但是毕竟还没有试验,没有真正实施过。说说很容易,实际应用没准儿会出现问题,所以还是需要一段时间,让技术逐渐成熟。”

科学家们认为,小行星的飞行速度可能会超过目前人类现有的飞行器速度。当它不是迎面撞来而是同向靠近时,人类发射的飞行器短期内是追不上它的。所以,人类只能早早地发现它们,并将飞行器发射到外空“等候”,然后再想办法将它推偏轨道。这一“战场”离地球越远,人类就越安全。所以监测是第一位的,预警时间越长也就越有利。

关于我国的监测小行星工作,李竞研究员告诉时讯记者,我国在河北兴隆县的天文监测点一度在全球很有影响力,但近几年各国普遍加强了这方面的研究,我们已经显得落后了。

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