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专家称人类完全有办法避免小行星撞击地球

科普小知识2022-07-09 12:05:05
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2月16日,小行星2012DA14“掠过”地球。当它飞越印度尼西亚时,它离地球只有27000公里,已经低于地球同步卫星的轨道。

“历史上发生过许多小行星撞击事件。目前,近700颗近地小行星被列为危险行星。因此,人类应该提前做好准备。”《国际空间》杂志执行编辑、航天专家庞志浩研究员今天在接受《科技日报》记者专访时说,随着科学技术的飞速发展,人类已经完全能够防止小行星撞击地球。

全球建立近地小行星观测网络

"小行星撞击地球可以拯救人类免于灭绝."庞志浩说,质量为11吨的小行星撞击地球的能量相当于100亿吨核武器的爆炸。作为回应,世界各国已经开始研究解决这个问题的方法。

为了有效地防止小行星撞击地球,首先必须监测可能飞近地球的小行星,并准确预测小行星在地球附近的飞行轨道。庞志浩说,美国国会在1998年通过了一项决议,美国航天局将实施一项名为“空间卫士”的计划,以确定直径不小于1公里的小行星的轨道,并确定哪些小行星可能对地球构成威胁。目前,计划已经完成。地球周围大约有1000颗合格的小行星,其中93%已经找到。

2001年,联合王国还成立了一个专门研究组织,专门获取关于近地天体数量和位置的信息,评估其撞击地球并造成灾害的可能性,以便向公众提供准确和客观的信息。

2009年,美国发射了“广域红外探测器”太空望远镜,以搜寻宇宙中未被发现的天体,包括可能对地球构成威胁的小行星和彗星。

日本公布了世界上最大的太阳系小行星数据库,拥有超过50万颗小行星。这些数据是由2006年发射的“光”卫星获得的,其中5120颗小行星拥有相对准确的体积数据。

中国科学院紫金山天文台也有一台专门用于搜索近地小行星的望远镜。其观测能力居全国第一,世界第五。凭借这双“眼睛”,专家们已经发现了近800颗小行星,并获得了国际临时数字。

"近地小行星观测网络已经在全球建立."庞志浩说,其中最先进的是由美国近年来在夏威夷建造的几个天文望远镜组成的小行星观测网络。这种被称为“全景观测望远镜和快速反应系统”的复杂装置,主要用于搜索围绕太阳运行并可能撞击地球的危险小行星。

专家说,只要能提前一年发现可能与地球相撞的小行星,人类就能及时采取措施。就目前的观测技术而言,这一进展不难实现。不过,庞志浩也表示,为了防止小行星造成的危害,各国需要重视并共同努力开展国际合作。

科学家们提出了各种各样的防碰撞方案。

随着全球近地小行星观测网络的建立,如何“防止碰撞”成为人们进一步思考的问题。庞志浩说,科学家们现在已经想出了各种防止小行星撞击地球的计划。

在众多计划中,最直接的一个是用核武器炸毁小行星。然而,一些科学家认为,在小行星完全了解其内部结构之前,它们的爆炸可能会导致不可预测的结果。

相比之下,更“温和”的方法是用导弹或航天器撞击近地小行星以改变其轨道。

这可以在当前的技术水平上完成。2012年12月13日,嫦娥二号在离地球700万公里的地方遇到了图塔蒂斯小行星,最近的距离只有3.2公里。中国探月工程的总设计师吴后来说,为了不影响图坦斯小行星的轨道,嫦娥二号的轨道设计得尽可能靠近它而不与它相撞,而且也不是不可能做到。

然而,“嫦娥二号”和“土塔蒂斯”相遇的方向相反。如果改变小行星的轨道,它将更容易向同一个方向撞击。庞志浩说,有可能保持航天器的轨道与小行星平行,让它们以同样的速度“并排”飞行,然后“推动”小行星,它就会改变轨道。然而,为了确保安全性和有效性,还需要详细了解小行星的表面。

随着科学技术的发展,更多的防撞技术将会诞生,如利用激光技术探测小行星并产生能量来改变它们的轨道。庞志浩说,激光最大的优点是光束在长距离传输后仍然可以保持相对近的焦距。在未来激光技术的支持下,这个距离可以达到太阳和地球之间距离的10倍。届时,一个由八艘携带激光的宇宙飞船组成的“舰队”将从不同的位置巡逻小行星带,提前发现并转移受威胁的小行星。然而,这项技术仍有几个障碍,如激光减肥的问题。

今年2月16日,加州大学圣巴巴拉分校的一个研究小组发布了一项基于激光技术应对天体威胁的计划。该方案的原理是将太阳能转换成破坏性的激光束,射向来袭的天体,导致天体偏离轨道,甚至直接在太空中“蒸发”天体。

此外,科学家们想出了各种各样改变小行星轨道的奇怪想法。例如,向小行星喷射颜色,改变它们吸收的热量,以实现轨道偏离;或者在小行星附近发射一个重力航天器,并把它“拉”走;或者让飞船降落在小行星上,用螺旋桨把它“推开”。

各国纷纷制定了相关计划。

在提出各种防御措施的同时,世界各国也实施或制定了具体的计划。

庞志浩说,目前欧洲已经提出为地球建造一个“低地球轨道屏障”的计划,以防止小行星在8年内撞击地球。该计划旨在防止近地小行星通过导弹爆炸、引力和主动碰撞撞击地球。它由欧盟的400万欧元和相关科研机构及欧盟战略伙伴的180万欧元资助。德国航空航天中心负责该计划的具体实施,该计划将在3年内进行测试和评估。如果资金能够得到保障,该计划有望在2020年前正式实施。

美国还计划派遣宇航员登陆近地小行星进行科学调查和研究,以帮助探索防御方法。由于小行星上的重力太小,无法吸引宇航员或飞机,因此必须抛下“锚”才能登陆。2011年10月17日,一组国际宇航员在太平洋进行了为期13天的水下任务,在水下测试舱中模拟小行星表面的锚定、移动和更好的数据收集。

今年2月,夏威夷大学的一个研究小组提出了一个小行星撞击预警系统,美国宇航局将为此提供500万美元。该系统预计将于2015年开始建设,由八个望远镜组成,都配备了非常强大的摄像机。夏威夷大学的天文学家约翰·托雷教授说,该系统的灵敏度相当于从旧金山观测到来自纽约的火柴光。为了更精确的观察,该系统将建在空气清新的夏威夷群岛上。

然而,小行星给地球带来的并不完全是一场灾难。一颗半径为1英里、含有细镍和铁的小行星可以带来高达4万亿美元的资产。除了大量的镍和铁之外,一些*小行星还可能含有丰富的金、铂和铱等稀有元素,其价值无法估计。“因此,也有一些科学家正在努力为这些来自地球的意外访客做好准备。”庞志浩说道。