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探索小行星防御新路径
李明涛
浩瀚太阳系中,围绕太阳公转的不仅有八大行星,还有千千万万个头不等、形状各异、运行轨道不同的小行星。它们在装点太空的同时,也带来撞击地球的风险和隐患。人们或许认为这是杞人忧天,但只要看看月球上大大小小的陨石坑,就知道此类事件并不新鲜。之所以察觉不到,是因为人们记录这些事件的历史还太短。
大量证据表明,6600万年前,一颗直径约10公里的小行星撞击了墨西哥湾,生存了1.6亿年的恐龙因此灭绝。2013年,一颗直径约18米的小行星在俄罗斯车里雅宾斯克约30公里高空爆炸,当量约相当于30颗广岛原子弹,导致近1500人受伤。这如果发生在人口稠密地区,后果会更严重。可见,小行星防御与人类未来息息相关,各航天大国都在开展此项研究。
如果小行星真要撞击地球应怎么办?科学家们设计了多种办法。第一招是使用核武器将小行星炸成碎块,但碎块可能还会飞向地球。第二招是用飞行器拖走小行星,不过这对大尺寸小行星无能为力。第三招是利用激光烧蚀小行星,这一技术尚待发展。
第四招是利用万有引力,缓慢牵引小行星使其改变运行轨道,不过这需要较长预警时间。第五招是动能撞击,即利用飞行器撞击小行星,使其瞬间改变速度,并逐渐偏转其轨道,这是目前最成熟可行的技术手段。
国外不久前发射了一枚航天器,开展“双小行星重定向测试任务”。这是人类首次进行小行星防御测试,也是动能撞击技术在深空中的首次验证。该航天器重约550千克,将会在2022年10月“迪迪莫斯”双小行星系统接近地球时,以约6.6公里/秒的高速去撞击该系统中的“小月亮”。就像地球有月球,有些小行星也有自己的卫星。“迪迪莫斯”就由一颗直径约780米的主星和一颗直径约160米的“小月亮”组成。这颗“小月亮”像钟表指针一样运转,它每11小时55分钟环绕主星运行一圈。预计撞击后,其绕转周期将缩短 10分钟左右,届时人们可通过地面望远镜观测到绕转周期的改变。
这一任务设计得相当巧妙。首先,选择的实验对象无论怎么受到撞击,未来几百年都不可能撞击地球,这是为了防止弄巧成拙,把本来无害的小行星导向地球。其次,通过测量绕转周期改变量来评估撞击效果,这就规避了直接测量微弱速度改变的难题。再者,撞击窗口选在2022年这颗小行星距地球仅1100万公里处,人们可利用地面光学和雷达望远镜对撞击过程进行全程监测。同时,这一任务还计划开展柔性太阳能帆板、新型电推进系统等多项新技术试验,为未来深空探索积累宝贵经验。
防御小行星撞击是人类面对的共同任务,我国对此同样高度重视。国家把建设近地小行星防御系统作为未来重要航天项目之一,提出“以石击石”“末级击石”等中国特色的小行星防御方案。期待我国未来能够为防御小行星撞击、保护地球家园贡献更多智慧和力量。
(有删改)
下列关于“双小行星重定向测试任务”的说法,符合文意的是
A. 开展这项任务是为应对“迪迪莫斯”2022年10月接近地球时带来的撞击风险。
B. 这是人类首次进行小行星防御测试,是利用动能撞击瞬间改变小行星运行轨道的。
C. “小月亮”遭到撞击后,预计环绕主星运行一圈的周期变为11小时45分钟左右。
D. 通过测量“小月亮”绕转速度改变量来评估撞击效果,为未来深空探索积累了经验。
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