2月15日上午,俄罗斯车里雅宾斯克州遭“天外”陨星侵袭,大约1200人受伤。不到24小时后,一颗小行星“擦”过地球。这些天外不速之客引发多国忧虑。面对这些极具破坏力的天外来客,人类有什么应对方法?从早期的监测预警,到对小行星的拦截手段,人类都取得了哪些进展?
天眼 早期预警呼吁国际合作
若要防范这些天外来客,第一步是对有可能飞近地球的小行星进行监控。
北京天文馆馆长朱进介绍,目前,美国在近地小行星检测方面最为先进。
早在1998年,美国宇航局就实施了一项名为“太空卫士”的计划,力求定位地球周边90%以上直径不小于1000米的小行星的运行轨道,并确认哪些小行星可能会对地球造成威胁。这一计划已经完成,地球周边数百颗符合上述条件的小行星,其中93%已经被定位。
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,该中心的任务包括:提供近地天体的数量和位置的信息,评估它们撞上地球的几率。
2009年,美国发射了“广域红外探测器”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。
由于现在的观测系统主要针对的是直径在1000米以上的天体,难以对频繁造访地球的小型天体提出预警。今年2月,NASA又资助了夏威夷大学一个研究小组500万美元,用于建造小行星陆地影响警报系统,该系统由8个望远镜组成。这个望远镜阵列的敏感度非常高,相当于能从美国旧金山观测到纽约发出的一道火柴光芒。该系统预计2015年底投入使用。
朱进说,要防范小行星撞地球,预警时间越早越好。目前的监测体系还不能达到要求,需要更多的关注并开展国际合作。
天盾 对付小行星美欧先行
当确定小行星可能对地球造成威胁之后,人类该如何应对呢?目前,在这方面做出行动的是美国和欧盟。
美国的计划是,先派航天员登陆近地小行星进行科学考察和研究,以探索抵御方法。
2011年10月,一组国际航天员在佛罗里达州附近水域执行了一项模拟试验,主要任务包括:如何在小行星表面抛锚,如何在小行星表面移动和收集数据等。
2012年初,欧洲提出了防御小行星的项目“近地轨道防护盾”。该项目由欧盟出资,德国主要负责,旨在通过导弹炸毁、引力牵引和主动碰撞等多种手段,防范近地小行星撞击地球。由于这些想法尚不成熟,所以项目将进行3年的评估和测试,以找到一个切实可行的防御方案。如果资金充裕,项目有望在2020年以前正式实施。
俄罗斯航天局副局长维塔列·达维多夫去年在圣彼得堡召开的一次会议上说,俄罗斯需要优先发展小行星战略防御系统。今年2月陨石袭俄之后,俄罗斯副总理更是呼吁,美俄联手建立太空防御系统,共同应对小行星威胁。
设想 重力拖车拽走小行星
除此之外,科学家在如何防御小行星方面还有一些畅想。
2005年,NASA科学家爱德华·卢杰提出了一种“太空拖拉机”方案,计划是发射小行星拖曳飞船,让其盘旋在小行星表面,利用重力作用充当飞船的无形拖链,日积月累,使小行星轨道偏转。美国加州大学圣巴巴拉分校的科学家菲利普·鲁宾的设想是,从太阳获取能量并将其转化为激光束,用于偏转或蒸发那些对地球构成威胁的小行星。
此外,解决方案还有很多,如:用核武器炸毁可能撞击地球的近地小行星;发射导弹或航天器撞击小行星;用太空镜或激光产生的能量改变小行星的轨道;发射引力航天器,通过引力拖拽改变轨道……
现实 无力拦截未必是祸
北京天文馆馆长朱进对本报记者表示,目前来说,全世界没有拦截小行星的先例,技术也基本上不能实现拦截。
朱进解释称,如果在物体特别小,人类极其精确地掌握其轨道的情况下,在理论上可以拦截。但是由于小行星速度太快,理论上虽然存在拦截小行星的可能性,但是在操作层面上基本不可能。而且,非常小的天体,对其做出拦截没有意义。
朱进还强调,拦截不太靠谱,更多人想的是如何改变小行星的轨道。但是,目前世界上还没有哪个国家能够拦截或改变小行星的轨道。不过,从另一个方面来讲,这却是另一种安全。因为假如某一个国家掌握了这项技术,就有可能利用这项技术对其他国家进行威慑。如同核武器一样,那也会非常危险。
人类对付来袭小行星设想
1 用核武器炸
使用核弹攻击来袭小行星,目的不是为了将其摧毁,以免小行星碎片危害地球,而是改变小行星的轨道。
2 航天器撞击小行星
原理与核弹袭击来袭小行星相似,目的是通过撞击改变小行星的运行轨道。
3 镜子照射
用镜子聚集阳光,加热小行星表面的一小部分区域,使其向外喷射蒸汽产生推力,改变小行星的运行轨道。
4 “太空拖拉机”
从地球发射引力航天器,让其盘旋小行星表面,通过引力拖拽改变小行星轨道。
5 太阳帆
为小行星安装巨型“太阳帆”,利用强大的太阳风让小行星偏离原有轨道,进而防止撞击地球。
6 给小行星“刷漆”
将小行星部分表面刷成白色,这些区域会受到太阳辐射产生更多“推力”,逐渐将小行星推出原有轨道。
7 网兜包裹
将碳纤维网安置在小行星上,改变小行星对太阳辐射的吸收量,产生一股微弱力量改变小行星的轨道。
本版采写/新京报记者 高美 储信艳
新京报制图/许英剑 高俊夫
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