李明濤
【適用話題】假設(shè)與實踐 智慧 創(chuàng)新 質(zhì)疑
我從事的可能是這個世界上最酷的工作之一,如何保衛(wèi)地球,防御小行星和彗星撞擊威脅。
是的,沒錯,這個世界上真的有人在從事保衛(wèi)地球的工作,我想告訴大家的是,我們的地球如同一葉扁舟,漂浮在茫茫宇宙的汪洋大海上,危機四伏,稍有不慎就可能導(dǎo)致小舟傾覆,地球生物圈將被重新格式化,而地球上的生靈,也將陷入萬劫不復(fù)之中。
然而小行星和彗星,帶來的不全是壞處,我們地球上的生命起源,可能也跟小行星和彗星撞擊相關(guān)。小行星撞擊曾經(jīng)帶來了地球上的物種更替,在地球歷史上,曾經(jīng)發(fā)生了22次不同規(guī)模的物種滅絕,其中有10次與小行星撞擊相關(guān)。
那么如果小行星真的撞擊地球,除了讓地球流浪,我們還能怎么辦?實際上人們提出了九種應(yīng)對小行星撞擊的武器,雖然看起來很多,但這些技術(shù),大部分都沒有經(jīng)過驗證。
第一招,躲,如果小行星的個頭太大,而預(yù)警時間又太短,比如,發(fā)現(xiàn)一顆直徑10公里的小行星,在接下來幾個月要撞擊地球,我們根本沒有時間去建造和發(fā)射飛行器,那我們只好躲在地下建筑里。惹不起我們還躲不起嗎?但我們可能真的躲不起,哪有那么大的地下工事能夠容納全球那么多人,如果小行星破壞了地球的氣候環(huán)境,我們又能在地下工事里躲到何年何月何時?當(dāng)然,如果小行星個頭太小,我們可能也會傾向于疏散撞擊區(qū)域的人口和財產(chǎn)。
第二招,炸,利用核彈把小行星炸成碎塊,這也是好萊塢電影中,最常見的橋段,即在小行星附近引爆核武器,利用核爆產(chǎn)生的高能量射線,蒸發(fā)小行星表面的物質(zhì),從而推動改變小行星的軌道,但是能在太空中使用核武器嗎?是一個極其敏感的問題,如果我們在太空中,打開了核武器這個潘多拉魔盒,誰知道它有一天會把人類和地球帶向何方。
第三招,撞,也就是利用一個飛行器,去高速撞擊小行星,瞬間改變行星的速度,把行星的軌道給撞偏,隨著時間的推移,它的軌道會慢慢被偏轉(zhuǎn),從而錯過地球,這是目前技術(shù)上,最成熟、最可行的防御方法。
第四招,拖,利用飛行器,把小行星整體捕獲拖走,我們可以算一下,10米尺寸的小行星,它的重量差不多為1000噸,顯然這種方法,只能拖動小尺寸的如10米或10米以下的小行星,對大尺寸的小行星無能為力,但是小尺寸行星,往往會在大氣層中爆炸,對人類的威脅是比較小的。
第五招,牽,也就是利用一個飛行器,攀升在小行星的前方,通過萬有引力,緩慢牽引改變小行星的軌道,可想而知,利用這種方法改變小行星的軌道,它需要多長的預(yù)警時間。
第六招,燒,利用高能量激光,蒸熔、汽化小行星表面的物質(zhì),從而推動小行星改變軌道,我認為這是一個很有前途的方式,因為它的能量可以來自太陽,取之不盡、用之不竭,不過人類目前還沒有發(fā)展出這么強大的激光器。
第七招,噴,也可以叫作吹,就是利用航天器的電推進發(fā)動機,向小行星表面噴射高速離子流,改變小行星的速度,但是根據(jù)牛頓第三定律,在噴氣的時候,航天器自身也會跑掉,所以需要在航天器另外一側(cè)再裝一組發(fā)動機,同時反向噴,這當(dāng)然會浪費非常多的燃料,效率是非常低的。
后面還有兩個腦洞大開的方案,一個叫作涂,一個叫作拋。什么叫作涂呢?就是在小行星表面涂上一層漆,改變它反射太陽的能力,從而改變小行星向外發(fā)射的戶外線,這就像是,你穿上一件黑色的衣服與穿上一件白色的衣服相比,感受到太陽的輻射是不一樣的。
第九招叫作拋,也就是扔,它的學(xué)名叫作質(zhì)量驅(qū)動,說白了就在小行星上挖土,然后利用電磁彈射機,高速地把土給扔出去,最后這兩招,確實還處于腦洞階段,這就是人類應(yīng)對小行星可能的手段,盡管聽上去很多,但是真正成熟可行的,還是動能撞擊技術(shù)。
即使是動能撞擊技術(shù),應(yīng)對百米以上的小行星,也是以卵擊石,需要十年甚至更長的預(yù)警時間,所以我們?nèi)祟愒诘厍蛏系纳?,是非常脆弱的。像《不要抬頭》這部電影設(shè)定的場景,一個直徑接近10公里的彗星,在六個月后撞擊地球,即使沒有利欲熏心的資本家搞破壞,人類大概率也應(yīng)對不了,只能眼睜睜看著地球毀滅,這是很可能出現(xiàn)的情況。
(梁衍軍摘自微信公眾號“一刻talks”)
【觀點速用·大膽假想,科學(xué)實踐】在未來,地球很有可能遭遇小行星的撞擊,如何保衛(wèi)地球?空間科學(xué)研究員設(shè)想了九種應(yīng)對方案,雖然大多未經(jīng)驗證,但至少給出了研究方向。古人曾經(jīng)憧憬過“千里眼”“順風(fēng)耳”,在當(dāng)時不過是個“笑話”,放在如今卻只是尋常。因此,誰又能說這些應(yīng)對小行星的撞擊方案,在未來不能變成現(xiàn)實呢?大膽假想,科學(xué)實踐,永遠是推動人類進步的不二法門。
(特約教師 嚴君)FA9D78CC-5E56-4DBE-A8DF-A6243D635F1E