防止小行星撞地球,NASA再出奇招

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   防止小行星撞地球,NASA再出奇招

小行星撞地球一直是公认的恐龙灭绝的原因,虽然还有一些科学家对此持怀疑态度,但是大部分人还是相信小行星撞击地球不仅导致了恐龙灭绝,还使当时地球上90%的生物都彻底消失。

近期比较著名的小行星撞击地球事件就是发生在2013年2月15日的“车里雅宾斯克小行星撞击事件”,一个直径将近20米的小行星落在俄罗斯的车里雅宾斯克市地区,造成了1491人受伤,3300万美元的损失。整个城市建筑物的玻璃基本上全部被震碎,电话网络也全部中断。

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   一颗比太阳还亮的流星

可人类比恐龙要聪明多了,为了防止恐龙灭绝的事件在人类身上重演,NASA也在积极的监测各种小行星。可是,直径小于300米的小行星我们只看到了其总量的10%;直径小于100米的小行星我们只看到了总量的1%。

所以在2013年6月,NASA启动了Asteroid Grand Challenge项目,希望各界人士都能帮助他们寻找那些可能对地球有威胁的小行星。可以是观测、计算、发布宣传文章及视频等各种形式,NASA目的就是希望人们注能意到小行星潜在的危害。

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但重点在于即使我们能观测到小行星,但是该撞过来的还是撞过来,我们能做些什么呢?

   小行星轨道更改任务(Asteroid Redirect Mission)

这就要来说NASA已经开始的ARM计划了,全称是Asteroid Redirect Mission (小行星轨道更改任务)。预计在2021年底,NASA将会发射ARM卫星到直径大小约为400米的小行星上。在一系列的探测以及选择着陆点之后,ARM会采集最大直径为4米的样本并做近一步探测。之后ARM卫星会飞离小行星,接下来要做的就是开始改变这个小行星的轨道了。

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ARM在小行星上采集样本

很多人可能都会认为,改变小行星的轨道靠火箭推动小行星不就行了。但问题没有这么简单,由于小行星形状都很不规则,也就很难找到其质心。所以用火箭推动小行星的话很难控制方向,基本也很难实现。

所以NASA选择用一种制造重力的方式来缓慢的改变小行星的轨道。这是靠Gravity Tractor(引力牵引机)来实现的,简单来讲就是让卫星在小行星的一面一直盘旋,通过这个卫星自身的质量来制造对小行星的引力。通过这个引力,可以逐渐的改变小行星的轨道。

然而,为了增加引力牵引机的效果,增加自身的质量的去增加引力肯定是更有效的(牛顿万有引力),但是由于火箭发射时重量的限制,所以卫星自身所增加的质量也是有限的。因此这次任务中先采集了直径大约4米的样本起到了关键作用。卫星带着这个样本会大幅度的增加这个卫星的重量,并加快改变小行星轨道的速度。

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   引力牵引机的工作原理

这种靠引力牵引机改变轨道的方式有两个优点。第一,在不了解这个小行星的结构和其成分的情况下就可以使用这个技术。第二,这种方式可以将小行星精准的放在所计划的轨道中。这两个优势是其他轨道改变计划无法比拟的。因为一般的轨道改变计划是用火箭推动小行星。但是由于很难找到质心(Center of Mass),所以很有可能导致整个小行星最终不受控制。

那么问题就来了,长时间的让卫星上的引擎一直启动,燃料够吗?这就用到了NASA将在ARM上用到的最先进的Solar Electric Propulsion Engine(太阳能电推发动机)。除了配备史上效率最高的发动机之外,这次NASA还打算给其“空中加油”。NASA有意在ARM任务结束后仍使用这个卫星做下一次任务,所以这个卫星可以在太空中重新加注燃料后继续使用,关键是,这个发动机的造价并不贵。

有了稳定的发动机,精准的引力牵引系统,任何小行星在将来都能被改变轨道。所以,只要人类能发现那些对地球有威胁的小行星,我们就能及时应对,不必再担心小行星带来的灾难。

但是有个问题来了,这么精准的小行星轨道改变技术,如果用在军事上去袭击其他国家呢?

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