5年内开炸第一颗小行星,改变其轨道!中国计划建立小行星预警监测系统

2022 年 4 月 26 日 大数据文摘

大数据文摘出品


不知道多少科幻片中,小行星成为了人类灭绝的罪魁祸首。


在超高的速度加持下,直径只有十几公里的小行星撞击地球,都有可能造成人类毁灭。




为了提前预警这样的事件发生,人类做出了不少努力。


美国航天局NASA就在2016年1月成立了行星防御协调办公室(lanetary Defense Coordination Office,PDCO),隶属于美国国家航空和宇宙航行局的美国国家航空暨太空总署科学任务理事会科学部。


目的就是为了寻找和分类近地天体,如彗星和小行星以及可能撞击地球的潜在危险天体,并帮助美国政府为潜在的撞击事件做好准备。



本月,中国航天局副局长吴艳华表示,我国将建设完善的小行星监测预警系统,同时还将着手组建近地小行星防御系统,组织编制近地小行星防御发展规划,开发近地小天体防御仿真推演软件并组织开展基本流程推演。


并且,吴艳华还透露,争取在“十四五”末期或者2025年、2026年实施一次对某一颗有威胁的小行星,既进行抵近观测,又实施就近撞击,就改变它轨道进行技术实验。


为了找到有威胁的近地小行星,人类做出了多少努力?


在接受总台央视记者专访时表示时,吴艳华表示:

我国将着手组建近地小行星防御系统,为此,“我们要开始完善建立地基天基对小行星的监测预警系统。这样我们既要编目,而且关键是要分析哪一些是重危型的要进行判断。第二个我们就是要研究探索相关的技术和工程,有没有可能解除这些威胁,我们要进行相关的技术研究和攻关。”


可以看出,要应对小行星撞击,第一步就是找到有威胁的那些小行星。



大量研究表明,小于1公里的物体撞击可能造成重大的局部或区域损害,但不太可能造成世界性灾难。


因此,率先开始这项任务的NASA选择了直径为1公里以上的小行星作为观测对象,计划完成对90%直径在1公里或以上的近地天体的观测。


位于马萨诸塞州剑桥的小行星中心自1947年以来一直在对小行星和彗星的轨道进行编目,后来,专门定位近地天体的NEO也加入了这一行列,其中许多是由PDCO资助的,作为其“空间卫士”项目的一部分。


其他空间卫士近地天体的跟踪项目包括近地小行星追踪空间站(NEAT) ,洛厄尔天文台近地小行星搜索项目(LONEOS) ,帝王台近地天体巡天项目(CINEOS) ,日本太空卫队协会,以及亚洲-德国航天中心小行星调查项目。Pan-STARRS也于2010年完成了望远镜的建设,现在正在积极进行观测。



即使发现小行星,想要改变其轨道也很难


1967年,麻省理工学院保罗 · 桑多夫教授指导的研究生负责设计一种方法,以防止直径1.4千米(0.87英里)的小行星1566伊卡洛斯(Icarus)对地球造成撞击。这是人类首次研究是否能够有效防御某个预先知道的小行星撞击地球。


此后近半个世纪,科学家提出了一系列方法试图解决这个棘手的问题,最终筛选出三个被相对认可的方式,但令人担忧的是,它们都无法完全有效的解决问题。


动能撞击


有科学家提出采用一系列偏转机动,先大规模的撞击,再用小推力来微调小行星的轨迹。2005年,NASA的“深度撞击”任务就曾用一大块铜成功地重击过坦普尔1号彗星(Tempel1),倘若进行“动能撞击”,似乎有先例可循。但科学家担心:小行星也许只是一些松散相连的碎石,有可能在撞击中破碎而轨道并不发生很大改变,这样一来出现的大量小行星碎块可能更难对付。


引力拖拽


有科学家提出使用牵引机,通过重力牵引修正天体的飞行轨道。由于小行星们在太阳系中以10万公里每秒的速度飞驰,所以只需要很小的推力就可改变它的轨道。但是,飞船必须非常靠近小行星,而且要保证完全掌握其运行轨道。在发现可能对地球构成威胁的小行星后,必须在预定碰撞时间至少20年前发射重力牵引机,以保证有足够的时间对小行星产生引力作用。因此,对于紧急发现的具有威胁的小行星,此种方法是失效的。


核弹爆破


核爆被认为是最能救急的方式,也被科学家认为是唯一技术上和经济上都可行的方案。这主要是因为,在太空环境中爆炸的核弹其能量主要以X-射线形式释放,这些X-射线将加热小行星的表面使其气化,随着这些气体和碎片飞离小行星,其反作用力将使小行星获得相反方向的冲量。这种方式虽然十分快捷直接,但也有风险,它仍可能使小行星分裂,而其中一个或多个小块仍有可能撞击地球,由于撞击点分散在地球的不同区域,甚至可能导致更大的灾难。


但是,唯一还靠谱的核弹方案也很那应对更大的小行星。


2021年,美国宇航局(NASA)在4月26日至4月29日的四天内进行了大规模演习,试图阻止一颗3500万英里外的巨大小行星撞向地球。结果证明,即使动用核弹也无法阻止这颗小行星撞毁地球。


另外还有一些利用太阳能、激光、离子束的设想还在不断被提出,但是这些方法究竟有多大的作用,没有人能给出确切的答案。


根据2013年美国国会的专家证词,美国航天局至少需要五年的准备时间才能发射拦截小行星的任务。2018年6月,美国国家科学技术委员会警告说,美国对小行星撞击事件毫无准备。


相关报道:

https://en.wikipedia.org/wiki/Planetary_Defense_Coordination_Office
https://en.wikipedia.org/wiki/Asteroid_impact_avoidance#Ion_beam_shepherd
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1728666916399488809&wfr=spider&for=pc
https://baike.baidu.com/item/%E5%9B%BD%E9%99%85%E5%B0%8F%E8%A1%8C%E6%98%9F%E9%A2%84%E8%AD%A6%E5%B0%8F%E7%BB%84/15707571?fr=aladdin
https://baike.baidu.com/item/%E5%B0%8F%E8%A1%8C%E6%98%9F%E6%92%9E%E5%9C%B0%E7%90%83/10152042?fr=aladdin



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