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以人类目前科技水平,能否捕获一颗小行星使其受控坠落于地球上的无人区,以便开发其资源? 第1页

  

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可以,不需要什么先进技术,化学火箭送无人航天器或核弹过去偏转一颗体积较小的小行星的轨道,让其撞击你想要的较大小行星来产生足够的速度改变量就是了。相关轨道计算在数十年前就可以做到。

主要问题是“落到地面上来”的回报有限。值得带回来的石头大到不适合降落、更适合让其泊入近地轨道并发射航天器上去开发,适合降落的石头则不值钱。

  • 小行星撞击地球的最低速度约11千米每秒,如果你要进行“减速和缓冲”来让其终末速度大幅下降,根据小行星的具体尺寸,消耗的资源可能严重降低该降落行动的回报率,乃至得不偿失。
  • 直径不到35米的小行星在地球大气中可能被烧尽或凌空解体,给开采带来麻烦。
  • 能够变成“一座山”的小行星,突入地球过程中的巨大动量不是你想减就能无害地减下来的。
  • 如果你在轨道上用机器或核爆炸将小行星拆散放下来,控制坠落范围是可以做到的,但是要加钱;控制烧蚀也不难做,但是要加钱;各种因素加钱之后,你未必能赚到钱。

目前看来,提取近地小行星上的材料并用于近地太空设施比送回地球要划算一点。2013年,研究人员考察了12个用化学火箭就能带回近地轨道的小天体,直径从2米到20米不等[1],将这样的小天体落到地球上从经济角度看毫无用处,在太空作为基础建设的基础则省了从地球上发射的费用。

采矿方面,比较值得开采的小天体是灵神星(16 Psyche),质量约2.19亿亿吨,主要是铁和镍。

知道核动力火箭的存在是好事,但执行这种程度的工程并不需要核动力火箭。

以下引用来源:中国新闻网 孙自法,有删改。

记者于2020年5月26日从中国科学院国家空间科学中心获悉,设在该中心的中科院复杂航天系统电子信息技术重点实验室李明涛、王艺睿、王有亮、周炳红、郑伟等科研团队,最新研究提出应对大尺寸潜在威胁小行星的“以石击石”防御方案,为积极主动应对小行星撞击地球潜在威胁提供了一个新的有效选项。
“以石击石”加强型动能撞击行星防御任务概念可突破地面发射人造撞击体的运载能力和包络限制,通过在太空中捕获百吨级质量的岩石,从而显著提升撞击体质量,最终实现小行星防御效果的数量级提升。此外,“以石击石”行星防御方案还能融合小行星探测和行星防御,在行星科学方面也具有较高的研究价值。
李明涛研究员介绍说,2017年、2018年、2019年连续3颗小行星分别袭击中国云南省香格里拉、云南省西双版纳和吉林省松原地区,引发社会热议和学界对行星防御研究的重视。行星防御一般是通过主动手段,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,破坏小行星的结构或者偏转小行星的轨道。
针对经典动能撞击在预警时间较短的条件下无法有效防御大尺寸小行星的问题,中科院科研团队提出的“以石击石”加强型动能撞击行星防御任务概念,将通过发射无人飞行器捕获小尺寸小行星或者在碎石堆小行星上采集超过100吨的岩石,与飞行器构成组合撞击体,操控组合体撞击对地球有潜在威胁的小行星,将潜在威胁小行星偏转出撞击地球的轨道。
李明涛指出,相比经典动能撞击方法,“以石击石”方案对小行星的轨道偏转效果可提升一个数量级,为防御大尺寸潜在威胁小行星提供核爆之外的一种新选项。他以直径约350米、重量约6100万吨的阿波菲斯小行星举例称,该小行星在2029年与地球的最近距离将约为3.8万公里,仿真显示,利用经典动能撞击方法对阿波菲斯小行星的偏转距离约176公里,而“以石击石”方案对阿波菲斯小行星的偏转距离约1866公里。
中国科学家在小行星撞地防御领域的这项重要研究成果论文,近日已获施普林格-自然出版集团旗下综合性国际学术期刊《科学报告》在线发表,论文审稿人评价“以石击石”方案是“新颖、有趣、潜在非常高效的防御危险小行星方法”。

引用完毕。

核爆改变小行星轨道的能力是传统非核手段的10~20倍。上述二段撞击方法在有较长预警时间的情况下可以将动能撞击改变小行星轨道的效果提高到核爆水平的下限。用核爆代替上述“无人飞行器”来执行二段撞击的准备工作,可以期待将偏转效果再提升一个数量级。

参考

  1. ^ https://www.ibtimes.com/new-class-easily-retrievable-asteroids-could-be-captured-rocket-technology-found-1382529



  

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