科学家研究“动能撞击”技术,避免小行星撞击地球
   来源:小知识库     2020年04月28日 23:34

也许有一天某个星际小行星会毫无预警撞上我们的星球,接着熟悉的城市、国家、甚至我们的生活皆被毁灭(还记得恐龙的遭遇吗?)

虽说发生机率微小,但若发生了,后果将不堪设想。为了避免行星相撞,各国的科学家正在争辩如何让小行星偏离轨道才能逃过世界末日的命运。

最被看好的方法不需要用到核武、钻探或任何听起来像是科幻小说才会出现的方案。其实,他们打算让高速飞船跟破坏力强大的太空岩石相撞。

这就是所谓的「动能撞击」技术,地球与行星科学专家MeganBruck Syal和她的团队在劳伦斯利福摩尔国家实验室(隶属美国能源部)的研究有一大进展,显示这项技术真的可能成功。

远在天边,迫在眉睫的威胁

Syal表示:「让小行星偏离轨道最大的难题就是明确找到岩石的位置。」

最完美的状况是如果有岩石往地球飞来,我们就先发射探测器到岩石上,取样之后再把它捕获回地球。这么一来就可以成功达成小行星的脱轨任务,但是目前资源还不够。

小行星离地球非常远,所以当我们把它们推离轨道后,小行星后续的反应将难以得知。

更雪上加霜的是,每个小行星都是独一无二的;形状、大小、强度,结构成份、旋转模式、速度,还有重量皆大相径庭。中央为岩石核心的行星由松散的碎石组成,而高速旋转的行星则是硬的跟花岗岩没两样。

Syal说:「就算真的如愿进行探测任务,还是会有很多不确定性等着你。」

系统化

为了克服这些难题,Syal的团队利用电脑模拟所有关于小行星的资料。

他们模拟出球型铝飞船跟许多小行星的撞击情况,而这些小行星的强度、形状、旋转模式、内外成分都 不一样。

Syal的团队发现,能让小行星偏离轨道的关键就在于岩石的强度。Syal指出,相较于由坚硬石块组成的行星,若送探测器到松散材质组成的小行星,例如月球土壤,两者的推进力会是天差地远。

除此之外,如果把探测器定速在11,000到45,000mph(英里每小时),就可以推动较小的小行星,差不多有一个足球场那么大,重量约100万吨(相当于5,500只蓝鲸)。注:经过冥王星的新视野号探测器目前飞行速度32,000mph。

根据Syal,针对小行星跟动能撞击技术之间的关系作系统研究,还是史上头一遭。

难题

你可能会觉得发射探测器到小行星简直是疯了。但要把小行星推离轨道的话,这确实是目前最简易且可行性最高的办法了。

不过这并不代表他是万无一失的方法,例如它只会对小行星起效用。Syal说:「若要对付体型大、速度又快的小行星,别无他法只能使用一枚核装置。基本上,我们会在小行星的侧边将装置引爆,然后(希望)它就会偏离轨道了。」

Syal接着说:「如果小行星的质量因此而增加,足以偏离,那就值得了。」

「在撞击之前10年的前置时间,我们得早早就掌握所有资讯。」

要搜寻大型小行星的话,现在的天文望远镜已相当精准,但要找到小行星的机会还是微乎其微。

此外,要在太空岩石坠落在地球前就掌握它的属性,这样才能决定该用哪种方法偏离轨道,但可能性很低。

Syal:「希望未来执行任务时探测器能真的与小行星质地接触,才能取得更多岩土体参数,不过目前我们还不太能准确的分析那些数字。」

让小行星脱轨的方法并非一体适用。但在灾难还没发生前,该掌握的讯息我们懂得越多,就越能精准修正既定的策略。

Syal和她的团队正在研究小行星的形状和内部构造是如何影响它偏离轨道的可能。她也保证未来的探测任务将会帮助他们深入了解小行星。

Syal说:「探测小行星并加以研究是至高无价的,我希望探测可以成真。」

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