如何阻止来袭彗星

 这些冰冷的天体速度快、难以预测,并且可能“从天而降”,与许多小行星不同。

旧金山——如果你的来自天上的死亡的沉思只关注小行星,你需要拓宽你担忧的思路。

彗星也可能给地球带来巨大的灾难,NASA戈达德太空飞行中心(位于马里兰州格林belt)的研究员Joseph Nuth表示,科学家和政策制定者都应该开始采取措施来应对这种威胁。

Nuth在周一(12月12日)于此地举行的美国地球物理联合会(AGU)秋季年会上举行的新闻发布会上说:“对保卫地球感兴趣的人们在很大程度上忽视了彗星。[最佳彗星近距离遭遇战]”


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Nuth说,缺乏关注的主要原因是人们认为对于来袭的彗星无能为力,因为发现和追踪这些冰冷的天体非常困难。但他强调,如果我们做好充分的准备,确实可以做些什么。

危险的彗星

专注于小行星是可以理解的。首先,它们比彗星更常见于近地空间,因此构成了绝大多数撞击物。

近地小行星(NEA)也比彗星更容易探测和追踪,因为NEA的轨道与我们地球的轨道相对相似。另一方面,彗星一生中的绝大部分时间都在外太阳系黑暗的深处度过,这使得天文学家在它们可能进入我们附近区域之前,只有极少的机会发现它们。(例如,著名的哈雷彗星大约每75年才绕太阳一周。)

Nuth在周一于AGU举行的新闻发布会前几个小时的科学讲座中说:“彗星几乎是凭空出现的。”

例如,他引用了赛丁泉彗星,这是一个大约0.3英里宽(0.5公里)的天体,于2013年1月被发现。仅仅22个月后,在2014年10月,赛丁泉彗星掠过火星,距离这颗红色星球仅87,000英里(140,000公里)。[火星彗星:赛丁泉彗星照片]

因此,与近地小行星(科学家说,其中最大、最危险的几乎都已被发现)相比,彗星更具突发性。这对偏转工作来说是一个问题,偏转工作需要发射宇宙飞船去会见来袭的撞击物(然后轻推、撞击或炸离轨道)。

Nuth在AGU新闻发布会上说:“如果你看看生产高可靠性宇宙飞船和发射它们的计划,发射一艘宇宙飞船需要五年时间。” 

彗星的其他特性也令人担忧。例如,Nuth说,典型的彗星比平均的近地小行星更大,并且由于其高度椭圆的轨道,它以更高的相对速度与地球相遇,这更有利于直接撞击。(相比之下,近地小行星更像地球的路径导致更多的是擦肩而过。)

Nuth说,撞击地球的平均近地小行星的速度约为每小时44,700英里(71,940公里/小时),而彗星以两倍以上的速度掠过行星的情况并不少见。例如,在2014年10月,赛丁泉彗星以约每小时125,000英里(200,000公里/小时)的速度掠过火星。

因此,Nuth说,虽然彗星撞击地球相对罕见——无论如何,比小行星撞击要罕见得多——但它们可能具有潜在的灾难性。这就是他发出警报的原因。 

如何应对?

Nuth认为,世界应该开始为潜在的彗星撞击做好准备,至少在不久的将来要做好准备,因为将事情拖到最后一刻可能会使偏转工作变得不可能。

他在新闻发布会上说,指的是任务批准和发射之间通常存在的五年滞后,“真正重要的是我们要缩短反应时间。”

Nuth的计划呼吁建造两艘宇宙飞船——“拦截器”和“观察者”——并将它们储存起来,直到需要时使用。如果天空中出现潜在的危险彗星,“观察者”将被发射以研究该物体,并帮助天文学家确定其轨道路径,从而评估其对地球构成的威胁。如果这种威胁被认为足够严重,则将发射“拦截器”来偏转彗星。

Nuth说,“拦截器”将能够携带核弹。(核武器对于应对在预警时间很短的情况下探测到的大型太空物体可能是必要的。)

他补充说,这种策略不一定专门针对彗星;它也可以用于减轻设法逃脱天文学家监视的大型危险小行星的威胁。

为了实现这一切,NASA将不得不向国会提出请求。

Nuth说:“我们谈论的是相当可观的资金。NASA的请求可能需要数亿美元来生产其中一艘宇宙飞船。”

Nuth说,这样的请求尚未列入计划。

他说:“我是一名NASA科学家。我不是NASA的政策制定者;我甚至不在NASA的管理部门。所以这更像是一个科学建议。”

激光能否救援?

也可能无需发射宇宙飞船去会见来袭的彗星就能使其偏转。 

周一在AGU上提出的另一项研究表明,例如,强大的激光束可以从远处汽化危险彗星表面的部分区域,从而引起气体射流的喷发,将冰冷的流浪者推离其原始轨道。

加州大学圣巴巴拉分校的物理学本科生、第一作者张启程告诉Space.com:“仅通过太阳加热就观察到了这些效应。”

张和他的同事进行的计算机模拟表明,工程师计划为突破摄星项目建造的同一地面激光系统——该项目旨在使用激光将纳米探测器以光速的20%的速度发射到半人马座α星——也能够偏转一些彗星。(张的合著者之一是UCSB的Philip Lubin,他是突破摄星计划团队的关键成员。)

张和他的团队在他们的研究中写道:“一个足够大的[激光]阵列可以偏转任何彗星。” 

张说,该阵列理论上还可以帮助清除太空垃圾并执行各种其他任务。

他说:“这种激光系统用途非常广泛。”

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Mike Wall has been writing for Space.com since 2010. His book about the search for alien life, “Out There,” was published on Nov. 13, 2018. Before becoming a science writer, Michael worked as a herpetologist and wildlife biologist. He has a Ph.D. in evolutionary biology from the University of Sydney, Australia, a bachelor’s degree from the University of Arizona, and a graduate certificate in science writing from the University of California, Santa Cruz.

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