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科學界已有多種方案防禦近地小天體

2022-04-28 09:13 作者:喬梁   來源:英國格林威治天文臺   閱覽:

  據悉,中國目前正在著手組建近地小天體防禦系統,旨在應對近地小天體撞擊風險。此前只有美國、日本和歐洲提出過相關設想和計畫,這意味著中國有望在近地小天體防禦技術上擠進第一梯隊。那麼,什麼是近地小天體?科學界目前有哪些方案防禦近地小天體呢?
  所謂「近地小天體」,通常是指地球附近直徑10至10000米、軌道與地球軌道相交並有可能產生撞擊危險的小行星、彗星以及大型流星體的總稱。1898年,科學家發現了第一個顆近地小天體,而到現在這個數量已經擴大至5000顆。科學家表示,儘可能多的發現這些近地小天體,可以更好降低對地球的未知危險性。
  受益於地球大氣層的保護,體積較小和質量較輕的近地小天體往往在墜落地球表面之前就已燃燒殆盡,或者成為小隕石、流星雨等,但大中型近地小天體就會給地球造成難以避免的巨大災難。美國《發現》雜誌曾經評出「威脅人類生存的二十一世紀二十大危險」,其中近地小天體撞擊地球位於首位;同時在聯合國(UN)認定的「世界四大突發災難」中,近地小天體撞擊地球也居于首位。可見,近地小天體對地球的潛在威脅之大。
  為保衛人類文明和守護地球安全,科學界正在想方設法避免大中型近地小天體與地球相撞的災難。中國科學家及未來學家周海中先生曾在接受媒體採訪時指出,科學界目前已經有多種防禦方案,並且有些方案正在準備付諸行動;其中,具有「理論可行性」的方案主要有以下幾種:
  一是採用核武器炸掉具有潛在威脅的近地小天體。但麻煩的是,爆炸很可能將它變成許多小型「殺手」,把帶有放射性的物體拋入不可預測的軌道;而對於一些鬆散結構的近地小天體,爆炸所起到的作用又很有限。因此,這種方法一直毁譽參半。
  二是採用太空飛船撞擊近地小天體,改變其軌道或把它撞碎。這種方法比較有效,但對於鬆散結構的近地小天體,撞擊很可能把災難擴大數倍,結果就會得不償失。
  三是採用航空器給近地小天體施加壓力即用機械力,使牠的運行速度發生變化,從而改變其飛行方向。這種方法比較理想,但不易實行,並存在一定風險。
  四是採用雷射使近地小天體的表面物質向外發散,從而產生反嚮加速度使牠改變飛行方向,或者使用超強雷射把它摧毁成對地球無害的小碎塊。這種方法比較理想,但必須要有超大功率的雷射系統。
  五是採用油漆塗料改變近地小天體的顏色,影響它吸收太陽光的熱量,通過熱能的變化來改變其軌道。但這種方法見效比較慢,並且所需的大量塗料如何運送上去也是個問題。
  六是採用火箭把一面巨大的風箏形太陽帆發送到近地小天體上,張開的太陽帆利用反彈太陽光子所產生的壓力把它逐漸推離原來的軌道。但這種方法的技術要求較高,難度較大。
  七是在近地小天體的表面插入一種如火箭那樣的裝置,讓其不斷像噴射機一樣噴出物質,通過反作用力來改變其飛行方向。不過,這種方法好像有點浪漫色彩。
  周海中先生特地指出,所有的方案現在幾乎都停留在理論設想階段,其中有的好像科幻情節;牠們是否切實可行可靠,還需未來的實踐加以檢驗。
  目前,美國宇航局、歐洲航天局、日本宇宙航空研究開發局、俄羅斯航天國家集團公司、中國科學院紫金山天文臺等已成立專門機構應對近地小天體對地球的威脅,人們對此不必過於擔憂,但也不能掉以輕心。
  前不久,由美國宇航局領導的有關近地小天體撞擊地球的模擬演習顯示,當今世界上的任何科技手段都將無法避免這一悲劇發生。因此,許多科學家認為,目前對於潛在威脅地球的近地小天體,人們現在只能「盡人事以聽天命」和持「過好每一天」的樂觀態度。
  文/喬梁(作者單位:英國格林威治天文臺)

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