北京日报客户端|防小行星撞击有了“中国功夫” 我国科学家提出“以石击石”( 三 )


问:要完成“以石击石”行星防御 , 如何找到用于“击石”的太空岩石?
答:为了节省改变岩石轨迹所需的燃料 , 需要精心选择自然状态下与危地小行星“擦肩而过”的岩石作为撞击体 。 即使不变轨 , 岩石与危地小行星的最小轨道交叉距离要小于1500万公里 , 甚至小于150万公里 , 这样才能顺势“借力打力” , 而不是强行改变岩石的轨道 。
这种“擦肩而过”的机会 , 在太空中其实并不少 。 根据近地小行星的尺寸数量分布模型 , 尺寸越小的小行星 , 数量越多 。 理论上 , 直径10米以下的近地小行星的数量超过1亿颗 。 由于目前观测能力限制 , 直径10米级的小行星 , 目前仅发现了约1000颗 。 从这1000颗十米级的小行星中 , 综合时间、燃料、偏转效果等因素 , 我们遴选出了2017 HF小行星作为岩石母体 。 随着大型综合巡天望远镜(LSST)等新一代天文望远镜的启用 , 预计小尺寸小行星的编目速度会快速提升 , 为挑选岩石母体提供充足的选择 。
除了整体捕获小尺寸小行星 , 还可以从碎石堆小行星上采集岩石 。 现有资料表明小行星多为疏松多孔的碎石堆结构 。 日本“隼鸟一号”探测的丝川小行星、“隼鸟二号”探测的龙宫小行星、美国“源光谱释义资源安全风化层辨认探测器”探测的贝努小行星 , 都是碎石堆小行星 , 其表面遍布大小石块 。 因此从碎石堆小行星上采集岩石 , 也是一种选择 。
“以石击石”行星防御方案 , 借鉴了中国功夫的“借力打力”的思想 , 通过在太空中捕获百吨级质量的岩石 , 突破了地面发射人造撞击体的运载能力和包络限制 , 从而显著提升了撞击体质量 , 以“四两拨千斤”的方式偏转危地小行星的轨道 , 最终实现小行星防御效果的数量级提升 。
目前国际上主流的行星防御方案 , 绝大部分由国外学者提出 , 我国学者提出的原创任务方案概念还较少 。 “以石击石”行星防御任务概念还处于非常早期的概念论证阶段 。 尽管国内外对整体捕获小行星或者在碎石堆小行星上采集岩石做了大量方案研究 , 但这类技术还没有在天上验证过 。 因此要将行星防御的“中国功夫”变为“中国方案” , 还有很长的路需要走 。
来源:北京日报客户端|采访人员 王鸿良
编辑:徐慧瑶
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