多国监测近地小行星 防范最后一招是核弹(图)

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多国监测近地小行星 防范最后一招是核弹(图)

新闻背景

多国监测近地小行星 防范最后一招是核弹(图)

发射人造物体撞击近地小行星,使其改变轨道。(示意图)

多国监测近地小行星 防范最后一招是核弹(图)

使用激光或者巨大的镜子对小行星能量进行聚焦,汽化掉行星部分体积以使其偏离轨道。(示意图)

美国媒体近日报道,美国喷气推进实验室近地天体观测项目负责人唐纳德-姚曼斯称,直径在140米左右的近地小行星“2011 AG5”有可能于2040年2月5日与地球相撞,概率为1/625。虽然它的体型不大,但是一旦与地球发生碰撞,带来的破坏力将是巨大的。


小行星撞地球历史上确曾发生


在2012年1月27日,曾有一颗公共汽车大小的小行星与地球擦肩而过,距离地球最近时只有6万千米。这颗名为“2012 BX34”的小行星位列20颗最接近地球的小行星之首。尽管它没有对地球造成威胁,但再次向地球人敲响了警钟,要加速研究如何防止近地小行星撞击地球的方法和技术了,因为小行星撞击地球是世界上四大突发巨大灾难之一,早晚有一天会发生。


历史上可能曾发生过多次小行星撞地球的事件。例如,恐龙可能是在一颗小行星撞上地球后的几周内全部死亡的。2002年6月6日,一颗直径约10米的小行星坠入地中海,它在大气层中引爆燃烧时释放出的能量大约相当于2.6万吨三硝基甲苯(黄色炸药),与中型核武器爆炸释放的能量相当。2008年,一颗直径只有几米的小行星坠落到了苏丹,碎片散落到了努比亚沙漠。1994年7月16日至22日,一颗名为苏梅克-列维9号的彗星与木星迎头相撞,这是人类史上第一次直接观测到的天体相撞。


直径大于1千米的小行星,撞击地球的能量相当于几百倍全地球核武库的核弹爆炸的能量。它撞击地球后会诱发地球气候、生态与环境的剧烈灾变,导致地球上许多物种的灭绝。地球在历史上遭受过频繁的小行星撞击,地球表面残存的100多个大型撞击坑就是证据。


据天文学家研究认为,直径大于1千米的小行星撞击地球的概率为每10万年1次。而直径接近10米的天体撞上地球的概率仅为每3000年一次。一些科学家认为,小行星撞地球的风险被严重低估了。科学家估计,即使是一颗直径仅200米的小行星撞向地球,就足以毁灭地球上的一个国家。


世界多国积极监测近地小行星


小行星撞击地球可使人类遭受灭顶之灾。所以,许多国家都在积极监测近地小行星。


根据美国国会1998年的一项决议,美国航空航天局实施名为“太空卫士”的计划,力求定位地球周边90%以上直径不小于1千米小行星的运行轨道,并确认哪些小行星可能会对地球造成威胁。“太空卫士”计划已经完成,地球周边约有1000颗符合上述条件的小行星,其中93%已被定位。


美国目前主要用PS1天文望远镜负责监视地球附近直径300米到1千米的小行星。该天文望远镜每隔30秒就会对36个月球大小的天空范围拍摄一张1400兆像素的照片,每天夜里收集的数据足以装满1000张DVD,而每张照片都可以打印成一张足以覆盖半个篮球场的300-dpi图片。2009年,美国发射了“广域红外探测器”(WISE)空间望远镜,用于搜寻宇宙中尚未被发现的天体,其中包括可能对地球构成威胁的小行星和彗星。


2001年,英国成立了专门研究近地小行星和彗星等天体与地球相撞几率的研究中心,以便为公众提供准确客观的信息。该中心的任务包括:提供近地天体的数量和位置的资讯,评估它们撞上地球、造成灾害的几率等。


据美国今日航天网2011年10月18日透露,日本已经对公众发布了世界上最大的太阳系小行星数据库,数量超过50万颗。这些数据由2006年发射的“光”卫星获取,其中5120颗小行星的体积数据较为准确。


我国中科院紫金山天文台有一台专门用于搜索近地小行星杀手的天体探测望远镜,其观测能力居全国第一,世界第五。天文台专家借着这双“慧眼”,已经发现了近800颗小行星并且获得了国际临时编号。据中国权威专家说,假若能够在一年前发现有可能与地球相撞的小行星,就能够及时采取措施,摧毁它或改变其运行轨道。


防止小行星撞地球方案各有利弊


2005年,美国议会就要求美国航空航天局制定一个关于小行星意外撞击地球的防御计划。2007年,美国航空航天局在行星防御会议上提交了自己的报告,在该报告中提出了多项计划,包括使用核爆炸产生的力量使小行星远离地球,认为它比其他非核爆炸更有效。美国测试了小行星表面爆炸、地下爆炸和对峙爆炸(指炸弹不与小行星接触)等方式,其中表面爆炸和地下爆炸的能量是最强大的,但有可能将小行星爆裂成碎片而威胁地球,所以,美国航空航天局认为,使用一系列对峙爆炸可能是使小行星偏离地球的最有效的方法。


至今已有许多防止小行星撞击地球的方案被提出,主要包括以下几种:


用核武器炸毁可能撞击地球的近地小行星;


发射导弹或航天器猛烈地撞击近地小行星,用机械力使其改变轨道;


用太空镜群或激光所产生的能量把近地小行星推往新的轨道;


发射引力航天器靠近对地球有威胁的近地小行星,然后通过自身引力使该小行星脱离原来的轨道;


用质量巨大的绳索套住近地小行星,采用改变其重心的方式来改变小行星的轨道;


让航天器登陆小行星,并且使用电马达逐渐地改变小行星的轨迹;


给小行星上安装“太阳帆”或一台大型火箭发动机,把它从地球的轨道上推开;


据美国航空周刊今年3月2日报道,美国正在开发新型“软推动”技术。它先是借助无人探测器盘旋于近地小行星上空对其表面进行喷涂,以改变其反照率,然后影响它吸收太阳光和热量,通过热能的变化来改变其轨道。


这些方案设想各有利弊,究竟哪种最好,目前还没有定论。


例如,用导弹或核装置可以把小行星炸成一分为二的两部分,这样质量就发生了变化,轨道也就跟着改变了。但一些科学家认为将大块行星体岩石分裂成小块的方法不妥,会使小行星爆破后无法确定随后出现的结果,核爆炸产生的小块岩石仍有可能威胁地球安全。但如果发现目标太晚,或来袭小行星尺寸大于1千米,这种方法可能就是迫不得已的最后策略。


就目前的技术水平而言,通过发射物体撞击小行星以使其偏离轨道绝对是有可能做到的。发射人造天体到太空后,把它调整到和小行星平行,并使两者的相对速度为零,然后用机械力推小行星一下,它就会改变轨道。但这样做将需要对小行星的表面进行详细了解。


美国航空航天局提出的其他非核爆炸类选择还包括,使用激光或者巨大的镜子对小行星能量进行聚焦,汽化掉行星部分体积以使其偏离轨道;或者使用飞船将小行星拖向其他方向。


美籍华裔航天员卢杰等提出的“重力拖车”方案是以柔克刚,其中小行星拖曳飞船只需要盘旋在小行星表面,利用重力作用充当飞船无形的拖链,逐渐改变小行星的飞行速度,日积月累,则可以改变小行星的运行轨道。


延伸阅读


俘获小行星可能带来珍贵资源


虽然小行星可能给地球带来巨大威胁,但事情也有另外一面。也有人欢迎小行星光临地球,因为一个仅1.6公里宽且含有上等镍与铁的小行星,就能给我们带来高达4万亿美元的资产。除了大量的镍与铁之外,有些游离的小行星还可能含有丰富的金和铂,以及一些稀有元素如铱等,其价值无法估计。所以,目前有些科学家们正在想方设法地积极准备迎接并俘获这些地球的不速之客呢。

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