巧妙应对小行星

李忠东

2013年2月15日9时20分（北京时间14时20分），一团亮光划过俄罗斯车里雅宾斯克州上空，留下粗大的白色尾迹（图1） 。车里雅宾斯克州位于乌拉尔山区。俄罗斯航天局当天下午确认，一颗陨星以每秒30千米左右的速度坠落在这里。据推测，陨星直径60米，质量大约10～30吨，燃烧解体碎成若干块，一个碎块坠入距离切巴尔库尔市1千米的一个湖中（图2）。爆炸冲击波损毁了许多建筑物玻璃，致使1 000多人受伤。

在2013年2月16日凌晨，直径大约50米的小行星2012DA14与地球“擦肩而过”，最近距离大约2.7万千米。根据天文学家的估算，这样的小行星飞掠地球大约每40年左右会发生一次，而撞击地球的概率则大约为每1 200年一次（图3）。

这两起事件的发生给人类敲响了警钟，该怎样避免近地小天体撞击地球呢？

激光束蒸发小行星

美国物理学家菲利普·鲁宾和他的同事们设想出一套摧毁来袭小天体的方案，名叫“定向能小行星太阳指向与探测”系统（DE-STAR系统）。它能从太阳获取能量并将其转化为激光束，用于偏转或蒸发那些对地球构成威胁的小行星。

DE-STAR系统没有固定的尺寸，大的直径超过10千米，小的只有桌子大小，而规模越大，系统的威力也就越大。激光束可发出使彗星或小行星偏离其原有轨道的功率，能把小行星完全蒸发摧毁掉（图4）。

充气袋捕捉小行星

据美国专家透露，美国国家航空航天局 的科学家制定了一项充满冒险精神的计划，安排在2019年发射一艘机器人宇宙飞船，用于套捕一颗重500吨、直径大约7.62米的小行星，将其移到月球附近。2021年，4名宇航员将使用目前正在开发的猎户座太空舱抵达这颗小行星，开展探索研究活动 （图5）。

开发利用小行星自然资源的想法可以追溯到100多年以前，但只有现在的技术才能使设想成为现实。把几百吨的小行星带到月球附近，这是宇航员下一个10年具有重大意义的奋斗目标（图6）。将一个近地小行星放置在绕月轨道上，是科学家第一次改变天体位置的新尝试，也是使人类能够在太空中永久居留安全生活的重要探索。

科学家预测，这个中等规模的太空岩石可能包含100吨水、100吨富碳化合物、90吨金属和200吨硅酸盐。18吨的机器人宇宙飞船将用“擎天神五号”运载火箭发射，在太空中利用月球的引力靠近小行星，接着用一个巨大的充气袋将其包裹起来，通过翻滚或旋转调整好控制的角度，随后用绳索把充气袋的开口越收越小，直至完全封口。由于小行星和飞船之间的剩余速度，多少会对小行星的捕获有影响。

由于搬动小行星和机器人宇宙飞船时需要耗费大量的燃料，所以科研人员决定选用太阳能供电的电力推进系统给动力装置舱提供动力。科学家估计，机器人宇宙飞船带着捕捉的小行星到月球需要2～6年。