此类问题,吃瓜群众关心的问题基本是:小行星是哪来的?对地球威胁有多大?咱们能像科幻电影里那样进行防御吗?
1、小行星,从哪来?
首先,要了解什么是小行星带? 小行星带是介于火星和木星轨道之间的小行星密集区域,这个小行星“生活”的温床由50多万颗小行星组成的。 这些小行星大多数都被太阳和木星的引力控制着,但也有一些调皮的家伙脱离束缚,成为威胁地球的“近地小行星”,“近地”即指其轨道非常接近地球,它们是偏离主环带的“坏小子”。
2、小行星,多危险?
直径超过140米,与地球最小距离不足0.05天文单位(约740万公里)的小行星才会被列入危险小行星行列。 在人类目前发现的17万颗近地小行星中,大概有7000多颗被列入此类,这意味着它能在地球表面造成明显的损害 。其中又有885颗是直径大于一公里,如果地球不幸撞到其中一颗,将引发全球性灾难,甚至可能导致四分之一人口死亡。
2135年9月25日,地球有2700分之一的概率被小行星bennu(贝努)击中。
该小行星半径达246米,撞击威力比广岛炸弹强大约80,000倍……没躲开它,人类历史基本就终结了。
首先,当然是提前发现和预警。科学家们从1999年到现在为止,一直在重点监控150颗左右的重点小行星,一旦发现其轨道与地球有相撞的可能,那么就必须立即采取行动! 今年2月我国作为正式成员加入了联合国批准成立的国际小行星预警网。昨天飞掠地球的小行星,就是我国紫金台近地天体望远镜于今年2月22日发现的。
一旦确认该小行星将撞击地球,下一步就是行动了。
只要人类能够让一颗高速飞行小行星的速度发生1厘米/秒的改变,那么它飞行100年后,轨道就会改变10万公里。
地球防护第一招:核爆轰击
发射一个飞行器接近小行星,在它的表面或地下进行核爆炸,核爆的能量足以推动小行星改变轨道。这种方法快速见效,但易造成空间碎片和核污染。
地球防护第二招:动能撞击
这个方式简单直接:用一个航天器撞一颗有危险的小行星。比如NASA的深度撞击任务,其探测器于2005年7月4日接近坦普尔1号彗星的彗核,然后分离出一个质量370千克的投掷放射器撞击彗星,撞击速度大概是10km/s,彗星的位置在三年之内改变了十公里。
地球防护第三招:引力牵引
根据万有引力 ,我质量越大,我的引力就越大;我离你越近,我的引力也越大。因此,将航天器驻留在距离目标小天体一定的距离上,航天器可以在不接触小天体表面的情况下通过万有引力对小天体施加作用,从而使小天体产生一个持续的速度变化量,并改变小天体的运行轨道。 2013年NASA曾经提出一个计划,采用一个18吨的飞行器悬浮在小行星附近,对其施加引力来改变轨道。不过由于某种原因,这个计划没有实施。
地球防护第四招:激光销蚀
激光可以加热一个物体,当它表面温度升高到一定程度,就会有物质挥发出来。因此,用一个功率足够大的激光投射系统照射小天体表面,利用表面烧蚀产生的等离子体喷射所带来的反作用力,可以造成小天体的速度变化,进而改变轨道。
地球防护第五招:拖船捕获
将一个装有推进系统的航天器着陆并锚定在近地小天体表面,利用航天器发动机产生的推力对小天体施加作用力,从而缓慢地改变小天体的运行轨道。2013年,NASA曾向白宫提交“捕捉小行星”计划 ,计划捕捉一个直径7到10米、质量约500吨的小行星,然后把它带入月球轨道,成为月球的卫星。
地球防护第六招:太阳光压
由于光的波粒二象性,晒太阳也是光子在推你的过程。如何增加太阳光压引起的力?比如,我们可以增大它的反射率。将涂层喷涂在小天体表面,根据雅尔科夫斯基效应,通过改变小天体表面反照率来改变辐射光子对小天体的作用力,以达到改变小天体轨道的目的。另外,在近地小天体表面放置可转动的太阳帆,也可以增强太阳光压的效果。
地球防护第七招:质量驱动
单个或多个着陆器在小天体表面进行钻取,将小天体自身的物质喷射出去产生反作用力,根据动量守恒原理,从而改变小行星的速度,避免和地球轨道相交。
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