今天咱来聊聊近地小行星轨道偏转技术。这事儿可太重要了,毕竟要是有个小行星直直朝着地球冲过来,那后果简直不堪设想!
一旦发现有小行星威胁地球,目前提出的方案,归根结底基本就两类:瓦解和推离。瓦解,说白了就是把小行星给炸碎,让那些小碎块飞向不同方向,要么脱靶,要么在大气层里就烧没了。推离呢,就是把小行星整体的轨道给带偏,让它加速或者减速,提前或者滞后到达原本可能撞击地球的那个点,从而避免撞上咱们地球。你想啊,地球赤道直径有 12756 千米,公转速度每秒 30 千米,走完一个自身身长得 425 秒,差不多七分半。推离的关键,就是给地球争取这 425 秒的时间。
在具体实施办法上,那可就五花八门了。最容易想到的,估计就是热核武器。热核武器爆炸产生的大量热能,能让小行星局部气化,然后用这临时产生的气体,要么崩裂小行星,要么喷射物质把小行星主体推离轨道。但这方法有个大问题,要是计划失败,砸到地球的可就不只是小行星了,还得加上核污染,那可就更可怕了。
还有那种冷兵器式的方法,就是发射个撞击器去撞小行星,靠撞击改变它的速度或者方向。或者用非接触的办法,让一个牵引器陪着小行星一起飞,利用引力慢慢把小行星拉偏轨道。这就有点像 “差之毫厘,谬之千里”,只要计划实施得够早,还是有希望让小行星脱靶的。
除了这些,还有不少小众的主意。比如说,送一台挖掘抛射机到小行星表面,不停地把小行星表面的物质抛向太空。这样一来,既能让它慢慢解体,又能利用动量守恒定律改变小行星轨道。还有用激光或者聚焦镜气化小行星局部表面,靠喷射出的岩石气体把它逐渐推离。
我国科学家还提出了航天器火箭末级组合动能撞击方案,简称 “末级击石”。你想啊,火箭末级在一般航天发射里,把航天器送入轨道后就和航天器分离,变成太空碎片了。但在小行星防御里,提高撞击小行星的撞击体质量能提升动能撞击效率。这个 “末级击石” 方案,就是让火箭末级运载航天器进入深空后,不进行传统的星箭分离,而是由航天器操纵火箭末级去撞击小行星,利用火箭末级本身的大质量,更好地偏转小行星轨道。不过呢,对于一些大质量的小行星,可能得发射多发火箭依次撞击才行。就拿长征五号火箭来说,要是用 10 年时间,通过 “末级击石” 的方式偏转一个直径约 500 米的小行星,让它轨道偏离 1.4 个地球半径,大约得 23 枚运载火箭;要是考虑撞击产生的溅射物效应,能把运载火箭数量减少到 10 枚以内。但这依次撞击方案问题也不少,成本高是一方面,操作起来也困难,多发运载火箭可能会撞到小行星不同位置,还可能对小行星结构造成较大破坏。
还有个 “以石击石” 方案,也是为了提升撞击体质量。这个方案设想在太空中捕获一颗小尺寸小行星,或者在碎石堆小行星上采集一块岩石,然后操控这些岩石去撞击对人类有威胁的小行星。因为在太空中捕获的岩石质量,可比从地面发射的撞击体质量大多了。通过这个方案,能把撞击体质量从常见的吨级提升到 100 吨,甚至 200 吨,显著偏转小行星轨道。“以石击石” 方案针对的是更大尺寸的小行星,目标是解决直径 350 米到 500 米的小行星轨道偏转问题。不过它技术难度更高,相比之下,“末级击石” 在现阶段更具备工程实施可行性。
美国国家航空航天局(NASA)之前有个 “小行星重定向任务”(ARM),想通过这个任务测试行星防御机制。他们提出了两种 ARM 行星防御演示概念,一种是动能撞击器方案,就是让一个较重的物体直接撞向小行星,把它撞离轨道,但还不能把小行星撞碎,不然危害可能更大;另一种是重力牵引器方案,这个方案不用和近地小行星接触,靠靠近目标后,利用离子发动机点火抵抗小行星吸引,把小行星往自己方向拉,时间长了,小行星就能偏离原来轨道。
你看,这么多种近地小行星轨道偏转技术方案,各有各的优势,也各有各的难题。目前来看,这些技术都还在研究和验证阶段。但不管怎么说,对近地小行星轨道偏转技术的研究可不能停,毕竟这关系到地球和全人类的安危。家人们,你们对这些方案有啥想法,觉得哪种更靠谱?快在评论区和我唠唠!