4月24日是中国航天日,这天我国有多个航天机构对外宣布了不少让人惊喜的消息,比如我国探月工程四期正式启动 ,我国空间站基本构型将于今年建成,明年将发射我国第一台大型巡天望远镜,三台嫦娥探测器将在未来几年中陆续去月球南极探测,还有十分引人关注的一条消息是:我国将着手建立小行星防御系统。
据《环球时报》等媒体4月24日的报道,国家航天局副局长吴艳华当日接受采访时表示我国要争取在“十四五”末期或者2025年、2026年前后,实施一次对某颗有威胁的小行星进行抵近观测,实施就近撞击,并就改变它轨道进行相关技术实验,为未来人类应对小行星等地外天体对地球生命的威胁,作出中国的新贡献。
对人类等地球生物来说,来自地球外太空的自然灾害主要有三种,一种是超新星爆发,一种是太阳风暴,还有一种就是小行星撞击,相对而言,小行星撞击更容易出现,对地球生命的危害也更大一些。如6500万年前灭绝恐龙的小行星,一次撞击就毁灭了地球上约80%的生物,较小的撞击如1908年的“通古斯大爆炸”,一颗直径约50米的小行星撞击了西伯利亚通古斯地区,造成了大约2000平方公里的森林被毁,如果掉落在城市中,后果不堪设想。
造成“通古斯大爆炸”这种级别的小行星撞击在地球上大概每100年就会出现一次,而诸如2017年10月的云南迪庆火流星、2019年10月的吉林松原火流星、2020年末的青海玉树火流星、去年11月的河南驻马店火流星等小行星坠落事件每年都会发生几次,这类很小的小行星撞击到城市中也会造成一定损失的,基本都相当于一次导弹攻击,所以建立全球小行星防御系统也是很有必要的。
但大多数小行星的体积都很小,而速度却很快,想用天文观测设备捕捉到这种小天体都是很不容易的,航天技术专家黄志澄称要达成这一目标,首先要对小行星进行探测,建立其编目,“这是一个基础性的工作,研发周期很长,我们要着重发现对地区有威胁的小行星,并及时和精准地做出预报。”
发现小行星之后,还需要精准地测量其质量、速度和轨道运行数据,然后对有撞击可能的小行星进行防御,防御手段包括核爆、动能撞击、激光烧蚀、离子束牵引、引力拖曳、质量驱动等,目的是破坏小行星的结构或者改变小行星的轨道,使它不再与地球有相撞的可能。
对于吴艳华副局长的描述我国要对“对某一颗有威胁的小行星,既进行抵近观测,又实施就近撞击,就改变它轨道进行技术实验”,这是有较高的技术挑战性的,对小行星的观测就需要尖端的天文观测设备,要把航天器发射到小行星的附近伴飞首先需要大推力火箭去发射,同时也需要高超的姿控技术,而用撞击的方式迫使小行星改变轨道,则需要恰当的角度和较大的撞击动能。
不过,对于目前我国掌握的航天技术来说,做到这些也并非多难的事情,虽然我国还没有做过这方面的试验,但是我们已经成功进行过多次月球环绕探测和着陆试验,也进行过火星探测和着陆试验,这都是需要精准的航天器控制技术的,我们都做得很好,相信对于小行星防御方面也能做得很好。
发展小行星防御技术其实至少有四种功用,或者说是我们发展这种技术的四个目的。首先这是对全人类发展负责任的一种表现,很多科幻作品中都有拯救人类的“超级英雄”,具有避免自然灾害发生的强大超能力,那么当我们拥有了小型防御技术的时候,实际上也相当于拥有了一种这样的超能力,那么我们自己也是全人类的英雄。
再者,能防御小行星,当然也能防御洲际导弹打击或卫星等航天器出现意外了,小行星的速度通常要比人造飞行器更快,拥有防御小行星的能力,也将能在大气层外防御人造物体的来袭。
第三,发展这种技术除了可以防止小行星对地球造成撞击破坏之外,还能用于发展小行星开发技术,有些小行星上携带有地球上的稀有矿物,比如灵神星上就被认为有很多贵金属,如果把它弄到地球上,那么黄金、铂金等多种贵金属都将跌到白菜价,将来人类的矿物开采很可能从地球表面转移到小行星上,所以提前掌握小行星开发技术也是很有必要的。
还有一个目的就是纯粹的天文研究了,大多数小行星都是在太阳系早期就存在了的,研究它们有助于了解太阳系早期的情况和进化演变等。
参考资料:
《环球时报》4月24日文章《中国“新太空计划”吸引国际关注!将着手组建近地小行星防御系统“保卫地球”》
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