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假如小行星来袭,火箭末级或可“击石”

2022-01-20 13:44:09  来源:中国航天报

简而言之,就是“末级击石”,用火箭末级撞击小行星,让小行星偏道,防止它撞击地球。

小行星撞击是地球生命面临的重大潜在灾难性威胁,尽管发生概率极低,但危害却极大。

小行星在地球历史上多次撞击地球,甚至造成过生态环境灾变和物种灭绝。小行星撞击地球被认为是6600万年前恐龙灭绝的主要原因

时间回到100多年前,1908年6月30日,在俄罗斯的通古斯河发生了一场巨大的爆炸。据科学家分析,最大的可能性是小行星撞击地球,在通古斯河上方发生了大爆炸。

小行星的尺寸越大,它撞击地球的可能性越低,但造成的危害也将越大。所以,小行星的防御工作就显得尤其重要

我们如何防御小行星,又有哪些防御方法呢?

传统的小行星防御方式主要有核爆、动能撞击、引力拖车等方案,但这些方案都存在着一定的缺陷。

比如说,核爆的方式就比较简单粗暴了,就算引爆成功了,爆炸的碎片仍有可能会掉回地球,还带有一定的辐射,所以存在着一定的安全隐患。

引力拖车和动能撞击的效率则比较低,可能需要10年甚至20年的时间才能发挥有效的作用。

那怎么办?难道我们就没有更好的办法了吗?那也未必。

近期,我国科学家们就提出了用航天器火箭末级组合的动能撞击的方案,简称为“末级击石”。这种方案不仅有效解决了传统小行星防御(方式)的一些缺陷,而且使原来将成为太空垃圾的火箭末级,变成了防御小行星的重要工具,可谓是一举两得。

“末级击石”方案是在火箭末级带着航天器进入太空后,不进行传统的星箭分离动作,航天器负责轨道和姿态控制,然后两者一起撞击小行星,利用火箭末级本身的大质量,提升撞击小行星的效率,以便更好达到偏转小行星现行轨道的目的,使得小行星从撞击地球到偏离地球。

参考长征五号运载火箭的技术参数,假设火箭末级重量为6.5吨,以偏转直径约492米的Bennu小行星轨道为例,开展数值仿真。

结果表明,相比于传统动能撞击方案,利用单发长征五号发射“末级击石”任务的偏转效果,可等效于3发长征五号发射传统动能撞击任务的偏转效果。

同时,对于10年内偏转直径140米的小行星轨道,偏转距离可由不足一倍地球半径,提升至一倍地球半径以上,为10年预警时间条件下偏转直径140米级危地小行星,提供了一种潜在高效技术手段。

当然除了“末级击石”方案以外,其实还有一种叫“以石击石”的方案(相关文章请见:“以石击石”:主动应对小行星对地球潜在威胁)。

“以石击石”的方案同样是为了提升撞击体的质量。这个方案的设想是在太空中去捕获一个小尺寸的小行星,或者是在碎石堆的小行星去采集一个岩石,把撞机体的质量从常见的吨级提升到百吨级甚至是200吨,然后再操控岩石去撞击对人类有威胁的小行星。

短期防御小行星是一个具有挑战性的问题。对于短期预警小行星,目前没有特别有效的防御方法。所以,在小行星的防御工作中提前预警十分重要。

截至目前,人类已经发现了2.6万多个近地小行星,但是根据目前的设备部署,人类很难观测从太阳方向飞来的小行星。研究显示,过去200多年比较严重的4次小行星撞击事件都是来自太阳方向。

但我们也没必要为此过度的焦虑,毕竟被陨石砸中的概率还是非常低的,甚至远远低于发生车祸的概率。而且,我们也一直在研究小行星防御的方案,相信在不久的将来,随着人类科技的不断进步,小行星威胁终将获得解决方案。

图、文、视频均来自航天科技集团一院微信

本文转自中国航天报

关键词: 科学探索 假如小行星来袭,火箭末级或可“击石” cnBeta

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