如何阻止小行星撞地球?有何应对方法吗?

文章作者:bianji3 | 2018-01-11
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      小行星撞击地球是世界上四大突发巨大灾难之一。研究证明,地球历史上的多次生物灭绝事件是由小天体撞击所诱发。

         由“阿波罗9号”宇航员摇身一变为地球捍卫者的拉斯蒂·施韦卡特说,超过99%能毁灭一座城市的小行星(以及90%能摧毁若干个国家的小行星)没有出现在美国航空航天局的地图上。但是随着科学技术的飞速发展,人类完全有办法避免小天体撞击地球。

       假设一个皇家艾伯特大厅大小的小行星正向伦敦猛冲过来,本来应该用火箭让它偏离轨道以免撞向地球,但这么做有7%的可能性使该小行星撞向纽约。

     据报道,如果有一颗足以摧毁地球的巨大小行星朝向地球运行,我们能够阻止它碰撞地球吗?

  这取决于它的体积大小,是由何种物质构成,以及我们还剩下多少时间可以预防。如果小行星碰撞地球剩余时间比较充足,对于质量较小的任何天体,最简单、最安全的方法就是使用引力牵引器。在这个计划中,我们仅需要建造一个非常结实的太空飞船,将把送至小行星邻近区域,并让它在几年时间内保持该位置。如果有足够的准备时间,太空飞船会牵引小行星,改变其运行轨道,避免地球灾难发生。

  当然,这种方法实现困难较大,太空飞船必须保持工作状态很长时间,同时,太空飞船可能利用太阳光或者无线热电发生器提供动能,依赖高效率离子或者等离子推进器保持轨道位置。太空飞船必须预先进入小行星轨道,提前几年、几十年或者几百年时间,这一过程将面临着严峻问题:我们无法提前很长时间,始终精确地预测小行星轨道。同时,我们也需要几年时间设计和建造牵引太空飞船,我们需要明确地知道地球是否处于危险之中,从而便于筹集资金。

如果一颗小行星即将碰撞地球,我们应该怎样做,才能避免它碰撞地球,带给地球生物灭顶之灾呢?如果一颗小行星即将碰撞地球,我们应该怎样做,才能避免它碰撞地球,带给地球生物灭顶之灾呢?

  给小行星“上漆”也是一种应对方式,虽然听起来有些荒诞可笑。这种方式利用的是太阳能轨道力学。在炎热的夏季,你一定会选择白衬衫,而不是黑衬衫,因为白色能够反射更多太阳辐射,而黑色则会吸收更多辐射。“上漆法”利用的便是这种原理。如果给小行星的部分表面刷成白色,这些区域便会受到太阳辐射产生的更多“推力”,从而逐渐将小行星推出原有轨道,与地球说“再见”。“上漆法”使用的“漆”可以是浅色粉尘、白垩或者其他任何能够改变小行星反射和吸收辐射比例的材料。 

      给小行星“上漆”可能不会吸引所有人的眼球,但在多种通过改变轨道应对小行星撞击的方式中,太阳风能都将扮演一个至关重要的角色。例如,科学家可以派遣一艘飞船,负责为小行星安装巨型“太阳帆”,利用强大的太阳风能让小行星偏离原有轨道,进而防止其撞击地球。在科学家提出的一些设想中,太阳帆甚至可以进行调整,允许在一定程度上对其进行远程操控。不过,很多专家对“给小行星安装太阳帆”的策略产生质疑,因为小行星一直处于翻滚和旋转状态,即使能够派遣无人飞船登陆小行星,我们也很难架设起足以改变其轨道的太阳帆。 

    然而各种各样的太阳能和风能计划成功率并不高,以及项目资金和预计碰撞时间的不确定性,对于人类进行小行星碰撞预防工作带来很大的困难。对于体积较大的小行星,或者是碰撞时间点临近的天体,我们必须高度重视,尽最大能力偏离小行星运行轨道,基于合理预期、唯一可行的成功方法就是使用核弹头。

     在该过程中,碰撞天体的成分变得非常重要,对于一些彗星,它们碰撞地球之前会朝向太阳邻近区域运行,最好的方案是在彗星植入一些大型自挖掘式弹头,它们钻入彗星内部然后将彗星爆炸成碎片。如果彗星内部有较大的岩石或者金属物质,可使彗星快速升温,在太阳风下分解。任何剩余部分都可以通过其它方式进行处理,使其从周围的冰层中释放出来。然而,这项计划相当极端,爆炸能量等级非常惊人,而且爆炸结果存在不确定性。更简单的方法是,对于我们能够植入小型弹头的彗星,在弹头容器内放置冲击波导向器,使其产生一个导向推进波。

  这就像弗里曼·戴森(Freeman Dyson)和其他科学家提出的“脉冲推进”概念,只是设计得更简单一些。你不需要相关装置发射数十枚炸弹和一个巨大的推进板吸收冲击波,你只需同时发射一枚或者两枚炸弹,注意不要将碰撞天体震得粉碎,处理多个中等体积碰撞天体比一个大型碰撞天体更加麻烦。

  如果这颗小行星大部分是固体,特别是它大部分是金属质量(例如:铁),处理方案将有所改变。采用一个推进式金属钨植入器,更近距离地安装炸弹,并释放X射线和伽马射线,加热金属钨植入器,使这些材料作为推进燃料进入太空之中。事实上,核武器自身释放很少的爆炸能量,在地球上核弹爆炸主要来自于X射线和伽马射线加热空气产生的火球,之后再爆炸扩散。在小行星附近引爆一枚大型炸弹,产生的声音并不大,最终爆炸射线可以转变成某种类型的推进力。

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