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根据规划,我国接下来要主动撞击一颗小行星,以便验证改变小行星轨道的可能性。这其中运用到的技术有超远的距离,有精准性,当然还有撞击小行星的动能。
举一个不太恰当的例子,好比你在北京扔出去一个弹球,这颗弹球要一直飞到广州,精准的打在另一颗弹球上,最关键的是还要改变广州这颗弹球的运行轨迹。
所以你想一下,如何保证弹球能持续的飞过去,还要保证弹球在最后有巨大的动能,能够把另一颗弹球给撞开。而在实际的操作中,这可不仅仅是北京到广州的几千公里,而是上千万公里。
肯定有人会想,科学家是不是吃饱了撑的,为什么好好的非要去撞击上千万公里外的一颗小行星呢?这是为了验证撞击小行星改变其轨道的可行性。
如果不趁着现在进行撞击验证的话,终有一天总会有一颗小行星会跟地球撞上。到那个时候,如果我们没有技术让小行星离开地球轨道,那么人类就只能像恐龙那样死去。
具体的撞击方式是怎样的?
在刚刚结束的第三届深空探测天都国际会议上,我国的科学家详细介绍了撞击验证任务。
简单来说,先是从地球上发射一个航天设备,这个航天设备类似于母船,它本身具备观测功能,而且还携带了撞击小行星的撞击器。
也就是说,这个航天设备要先经过超远距离的飞行,飞到小行星旁边之后,然后再发射撞击器去撞击小行星。
按照科学家的规划,航天设备到达小行星旁边之后,观测设备要先对小行星进行抵近观测,了解这颗小行星的参数和详细特征,接下来再发射撞击器对其进行撞击。
撞击器脱离母船之后,可以以极高的速度撞向小行星,按照现在的规划,它的速度可以达到每秒6.5km。也就是说,撞击器的动能很大,而要保证如此大的动能,对科学家来说就是很大的技术难点。
不光是动能要大,关键还要做到精准。茫茫太空距离地球如此之遥远,而撞击的目标直径可能只有50米左右,如何做到精准控制,也相当考验我们现在的航天技术。
最后还有一点,那就是超远距离,月亮距离我们已经够远了,但也仅仅只有38万公里,而此次选择撞击的小行星距离地球达到了上千万公里以上,这样大的尺度已经不是地球范围内的距离可衡量的了。
我们既然宣布要撞击了,说明相关的技术已经成熟。按照科学家的设想和计算,假设一颗小行星通过撞击改变其轨道 3~5cm,那么,就能够保证小行星至少在几十年内到100年不会再撞击地球。
肯定会有人疑惑,反正只是验证,为什么要跑这么远的距离去撞击一颗小行星呢?难道就不能选择一颗距离地球较近的小行星进行撞击吗?
当然,也会有另外一种疑惑,原本撞击的小行星没有朝地球飞来,如果撞击改变其轨道,它要是朝地球飞来该怎么办呢?
其实这两个问题是一个问题,那就是撞击试验究竟是如何选择小行星的。
尽量选择距离较远的撞
我们普通人理解的宇宙和星系运行是平面的,比如说八大行星围绕太阳运转,它们似乎都是在同一个水平面上。
但实际上的星系运行是立体而混乱的,八大行星的运行不在同一个水平面上,如果放眼整个宇宙,其他行星或者是恒星的运行则更加混乱。
尤其是那些小行星,它们原本就不受单一星系的束缚,在宇宙里横冲直撞。哪怕是在同一个星系里的小行星,运行轨迹也是极度混乱的。
这就是为什么天文学家需要随时观测星空,计算和确定每个小行星的运行轨迹,以防止它们在某一天和地球的运行轨迹重合相撞。
在这种大背景下,撞击试验当然不能够选择距离地球较近的小行星展开,因为距离地球较近小行星原本就有一定的概率和地球相撞,一旦撞击改变其轨道,很有可能会加快撞击概率。
选择距离较远的小行星,尤其是距离达到上千万公里以上,无论是何种程度的撞击,都不可能导致小行星在随后的运行中撞向地球。所以,这就是一个概率事件,科学家已经对其经过了充分的验证。
那么,另一个问题随之而来,为什么要现在进行撞击实验?
技术有了,时间也到了
首先最简单的一点,那肯定是我们具备了成熟的技术,不管是超远距离的发射航天设备,还是精准的搜寻一颗直径很小的小行星,再对其展开撞击,在技术上都已具备。
其次就是越早撞击越好,越早进行试验越好。因为小行星撞击地球的威胁一天比一天近,人类必须得留下足够多的反应时间。
比如从去年底开始,天文学家一直观测小行星“2024 YR4”。起初,科学家认为它的撞击概率较高,直到今年2月份,经过重新测算,已经基本排除它在2032年12月22日撞击地球的可能性,撞击概率已经下调至0.004%。
不过科学家也计算出,到时候这颗小行星会有1.7%的概率撞击月球。从这颗小行星的撞击概率就可以看出来,小行星撞击地球早就不是一个概念,还是一个正在接近的概率。
100多年前的通古斯大爆炸,十几年前的车里雅宾斯克陨石坠落事件,这些都是近在咫尺的小行星撞击地球事件。在地球周边到处乱晃的数以万计的小行星,其中的一颗很有可能就会撞向地球。
按照小行星的大小来计算,一颗直径10米的小行星撞击地球产生的能量相当于核弹爆炸。如果小行星的直径超过140米,则可以轻松摧毁地球上的一座大城市。
如果小行星的直径超过10km,就会引发全球性的灾难和物种灭绝。科学家普遍认为,当年的恐龙灭绝正是因为一颗直径较大的小行星直接撞上了地球。
虽然听起来很吓人,但是天文学家也预测,未来100年基本上不会有直径大于140米的小行星撞上地球。但是请注意,这是基于已知小行星测算出来的撞击概率。
啥意思呢?就是说在地球的周边还存在着大量未被发现、未被测算出轨道的小行星。因为角度的原因,有些小行星在距离地球较远的情况下很难被天文学家观测到。
就比方说,一颗小行星如果是从太阳的方向直直的飞向地球,太阳的光芒在一定程度上就会遮挡住小行星,导致地球上的人在距离较远的情况下观测不到它。
所以说,总会出现未知和意外。也正因为如此,越早进行撞击试验,就越能够总结规律。何况,美国在2022年的时候已经进行过撞击试验,成功使得一颗小行星的公转周期缩短了33分钟,从而验证了撞击技术的可行性。
要么改变轨道,要么推迟时间
撞击小行星这种技术本质上会产生两个结果,要么彻底改变小行星的轨道,让它飞往其他地方,永远不会再飞向地球。
要么就是让小行星的轨道稍稍偏离,比如说一颗小行星是直接飞向地球的,通过撞击之后,可以让这颗小行星擦着地球飞过去。
虽然擦过去了,但是由于小行星的轨道没有彻底改变,因此未来还是有概率撞上地球。不过经过这种撞击改变,事实上将小行星撞地球的时间给推迟了。
按照科学家的说法,如果撞击有效的话,至少能够推迟几十年甚至100年不会撞向地球。也就是说,只要推迟了撞击事件的发生,人类就有足够的时间继续研制航空航天技术,进而在未来应对撞击问题。
如果能够像科幻片中演绎的那样,人类未来在地球周边建立一整套防御系统的话,那么就完全不用担心小行星撞击地球的概率风险了。不过,人类现在还开发不出这么先进的技术。
撞击概率会越来越大
按照天文学界的定义,小行星或者彗星,其轨道距地球小于750万公里,距离太阳小于1.95亿公里,都被定义为近地小行星。
如果小行星的直径超过140米,那就会对地球构成灾难性威胁,所以小行星撞击被列为威胁人类生存的20大灾难之首。
单纯从概率上来看,未来的某一天,一颗小行星一定会撞上地球。只不过这个时间跨度是放在宇宙的尺度内来计算的,所以对当代人来说就显得很遥远。但不管时间距离有多远,并不代表着这种事情不会发生。
从人类的角度来看,如果未来人类文明演化还能持续很长时间,比如说持续上百万年、上千万年,甚至上亿年,那么未来的人类如果还生活在地球上,就一定会遇到撞击事件。
对现在的我们来说,距离太过于遥远了。但是从人类文明整体的角度来看,现代的人类开始思考或者是推进某项技术,就一定会成为未来人类演化的一个基点。
就好比说,原始人类学会了用火,这个行为,无意间点亮了人类文明的整个进程。
现在研究和思考各种技术理论,也许我们这代人遇不到撞击事件,但是却能够给下一代人留下经验和思考,更何况这将会成为一个技术演进的脉络。
结语
此前美国人撞击的那颗小行星,距离地球大约在1140万公里左右,所以下一步我们的撞击,选择的小行星和地球之间的距离数值,大概也在这个范围。
在这么远的距离内,这些小行星不会对地球构成威胁,因此正好可以给人类研究撞击技术提供更多的验证机会。
正是在不断验证的过程中,我国的航天技术也会飞速发展,能够引领时代,更能够定义国际航天技术的相关准则。