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小天体撞击地球后到底会怎样?就像核弹袭击

2016-5-19不详佚名
方案三:激光器

美国加州大学圣巴巴拉分校物理学家张启成(Qicheng Zhang,音译)认为,激光或许将是更好的选择。激光不会将小行星引爆,而是将造成其一部分表面物质的蒸发。张与他的同事一起,在实验宇宙学家菲利普·鲁宾的带领下开展了一系列的相关轨道模拟实验,并在提交给太平洋天文学会的一篇论文中对相关情况进行了阐述。

尽管听上去似乎这种方法并不会产生什么效果,但请记住,只要时间足够长,即便最微小的改变也将让小行星的轨道发生数千公里的偏离。张表示,激光方法的优势之一就在于我们将可以在地球轨道上建造一台大型激光设备,而不需要长途跋涉追逐小行星。一台前兆瓦功率激光器连续对一颗小行星照射一个月,将有能力使一颗直径80米的小行星(与造成通古斯大爆炸的小天体直径相当)的轨道偏离两个地球半径那么大的距离(大约12800公里)。这已经足够避免碰撞的发生。

这一方法的另一个版本则是发射一艘探测器,上面安装有一台功率稍低的激光器。不过这样做的话你就必须让飞船去追逐小行星并在较为靠近的位置上对准小行星发射激光束。由于这样的激光器比较小(可能在20千瓦级别),它将需要连续照射数年时间才能造成目标小行星的轨道发生足够避免碰撞的偏移量。不过,根据张等人的计算,这一方案中,只要能有15年左右的提前量,这样一艘小型飞船仍然将有能力让目标小天体轨道发生足够大的偏移量。

张表示,他所提出的地球轨道激光器方案之所以更加优越,是因为要让一艘飞船进入小行星或者彗星环绕轨道并非那么容易的事,尽管我们此前已经成功实现了这一点。他说:“罗塞塔飞船此前的目标是另外一颗彗星46P,后来由于发射的推迟,46P彗星已经不再是一个合适的目标,于是项目组不得不重新选择了探测目标。但如果一颗彗星正处在撞击地球的轨道上,那么我们可就没有临时调整探测目标的那种奢侈了。”他还指出,小行星的追踪并不十分困难,但要想真正飞抵某个小行星附近,一般情况下也将需要3年左右的时间。

不过,约翰森也对轨道激光器的想法提出了一些担忧,简单来说就是在此之前人类还从未向地球轨道上发射过千米级别的大型物体,更不要说是一组大型激光器了。他说:“这个想法中有很多东西我认为都还不够成熟,比如说,将太阳能可靠地转化为激光能,并长期维持稳定运行便是我的担忧之一。”

方案四:直接使用核弹

除了这些选项之外,还有核选项可以考虑。如果你看过好莱坞大片《世界末日》或者《深度撞击》的话,你就明白这种解决方案有多么直接。但实际上,这一方案要想真正实施仍然充满困难和不确定性。英国思克莱德大学的马西米里亚诺·瓦西尔指出:“你将需要把整个基础设施都送入太空才行。”

他提出在距离目标小天体附近空间引爆核弹。和激光方案一样,这一计划的基本设想也是造成小行星表明的部分蒸发,这一过程将产生推动力,并进而改变小行星的运行轨道。瓦西尔表示:“这样做将具有很高的能源利用效率。”

尽管激光或者核选项似乎能够发挥作用,但首先你必须明确来袭小天体的物质组成情况,因为不同的物质成分,其蒸发温度都是不同的。另一个问题是某些小行星的疏松性。很多小行星实际上都是由一些大石块以一种非常疏松的方式堆积在一起形成的。

针对这样的目标,撞击可能不会得到很好的结果。这样的情况下,引力引导方案可能就会是一个比较好的选项,因为这一选项对于小天体的物质组成和坚固性没有什么要求。

政治与法律风险

当然,以上所有这些选项在真正实施的时候都会遭遇到一个终极障碍:政治。1967年签署的《外层空间条约》明确禁止在太空中测试和使用核武器,而在轨道上部署千兆瓦能级的强大激光器也将让很多人感到坐立不安。

张指出,如果将轨道激光器的能级降低到大约0.7千兆瓦级别,那么它将只能在限定时间范围内将小行星轨道偏离大约0.3个地球半径,或者1911公里。他说:“能够摧毁一座城市的较小型的小天体数量要远比能够对整个地球构成全球性威胁的较大型小天体多得多。现在,设想有这样一颗小天体正飞向美国纽约。

取决于不同的条件,人类尝试偏离这样一颗小天体轨道的努力有可能造成的后果是来袭小天体最终仍然撞上了地球,但其撞击地点发生了改变,比如不是纽约,而是撞上了伦敦。如果存在类似这样的风险,那么欧洲就难以冒险同意此类轨道偏离任务。”

不过,约翰森也指出,执行此类任务的法律风险或许也不会如想象的那么高。他指出:“在那些条约中都存在着排除条款。”比如在《外层空间与全面禁试条约》中并未禁止弹道导弹(可能携带核弹头)“通过”宇宙空间。另外,考虑到地球防御的重要性,相信很多批评者也会有所克制。

米歇尔指出,与其他所有自然灾害都不同的是,这是一类如果采取正确应对手段,我们可以避免的灾害。他说:“相比海啸或是其他自然灾害,这是我们唯一能够做点什么预防它发生的一类。”

本文来源:不详 作者:佚名

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