如何阻止來襲彗星

 這些冰冷的天體速度快、難以預測,並且可能“從天而降”,與許多小行星不同。

舊金山——如果你的來自天上的死亡的沉思只關注小行星,你需要拓寬你擔憂的思路。

彗星也可能給地球帶來巨大的災難,NASA戈達德太空飛行中心(位於馬里蘭州格林belt)的研究員Joseph Nuth表示,科學家和政策制定者都應該開始採取措施來應對這種威脅。

Nuth在週一(12月12日)於此地舉行的美國地球物理聯合會(AGU)秋季年會上舉行的新聞釋出會上說:“對保衛地球感興趣的人們在很大程度上忽視了彗星。[最佳彗星近距離遭遇戰]”


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Nuth說,缺乏關注的主要原因是人們認為對於來襲的彗星無能為力,因為發現和追蹤這些冰冷的天體非常困難。但他強調,如果我們做好充分的準備,確實可以做些什麼。

危險的彗星

專注於小行星是可以理解的。首先,它們比彗星更常見於近地空間,因此構成了絕大多數撞擊物。

近地小行星(NEA)也比彗星更容易探測和追蹤,因為NEA的軌道與我們地球的軌道相對相似。另一方面,彗星一生中的絕大部分時間都在外太陽系黑暗的深處度過,這使得天文學家在它們可能進入我們附近區域之前,只有極少的機會發現它們。(例如,著名的哈雷彗星大約每75年才繞太陽一週。)

Nuth在週一於AGU舉行的新聞釋出會前幾個小時的科學講座中說:“彗星幾乎是憑空出現的。”

例如,他引用了賽丁泉彗星,這是一個大約0.3英里寬(0.5公里)的天體,於2013年1月被發現。僅僅22個月後,在2014年10月,賽丁泉彗星掠過火星,距離這顆紅色星球僅87,000英里(140,000公里)。[火星彗星:賽丁泉彗星照片]

因此,與近地小行星(科學家說,其中最大、最危險的幾乎都已被發現)相比,彗星更具突發性。這對偏轉工作來說是一個問題,偏轉工作需要發射宇宙飛船去會見來襲的撞擊物(然後輕推、撞擊或炸離軌道)。

Nuth在AGU新聞釋出會上說:“如果你看看生產高可靠性宇宙飛船和發射它們的計劃,發射一艘宇宙飛船需要五年時間。” 

彗星的其他特性也令人擔憂。例如,Nuth說,典型的彗星比平均的近地小行星更大,並且由於其高度橢圓的軌道,它以更高的相對速度與地球相遇,這更有利於直接撞擊。(相比之下,近地小行星更像地球的路徑導致更多的是擦肩而過。)

Nuth說,撞擊地球的平均近地小行星的速度約為每小時44,700英里(71,940公里/小時),而彗星以兩倍以上的速度掠過行星的情況並不少見。例如,在2014年10月,賽丁泉彗星以約每小時125,000英里(200,000公里/小時)的速度掠過火星。

因此,Nuth說,雖然彗星撞擊地球相對罕見——無論如何,比小行星撞擊要罕見得多——但它們可能具有潛在的災難性。這就是他發出警報的原因。 

如何應對?

Nuth認為,世界應該開始為潛在的彗星撞擊做好準備,至少在不久的將來要做好準備,因為將事情拖到最後一刻可能會使偏轉工作變得不可能。

他在新聞釋出會上說,指的是任務批准和發射之間通常存在的五年滯後,“真正重要的是我們要縮短反應時間。”

Nuth的計劃呼籲建造兩艘宇宙飛船——“攔截器”和“觀察者”——並將它們儲存起來,直到需要時使用。如果天空中出現潛在的危險彗星,“觀察者”將被髮射以研究該物體,並幫助天文學家確定其軌道路徑,從而評估其對地球構成的威脅。如果這種威脅被認為足夠嚴重,則將發射“攔截器”來偏轉彗星。

Nuth說,“攔截器”將能夠攜帶核彈。(核武器對於應對在預警時間很短的情況下探測到的大型太空物體可能是必要的。)

他補充說,這種策略不一定專門針對彗星;它也可以用於減輕設法逃脫天文學家監視的大型危險小行星的威脅。

為了實現這一切,NASA將不得不向國會提出請求。

Nuth說:“我們談論的是相當可觀的資金。NASA的請求可能需要數億美元來生產其中一艘宇宙飛船。”

Nuth說,這樣的請求尚未列入計劃。

他說:“我是一名NASA科學家。我不是NASA的政策制定者;我甚至不在NASA的管理部門。所以這更像是一個科學建議。”

雷射能否救援?

也可能無需發射宇宙飛船去會見來襲的彗星就能使其偏轉。 

週一在AGU上提出的另一項研究表明,例如,強大的雷射束可以從遠處汽化危險彗星表面的部分割槽域,從而引起氣體射流的噴發,將冰冷的流浪者推離其原始軌道。

加州大學聖巴巴拉分校的物理學本科生、第一作者張啟程告訴Space.com:“僅透過太陽加熱就觀察到了這些效應。”

張和他的同事進行的計算機模擬表明,工程師計劃為突破攝星專案建造的同一地面雷射系統——該專案旨在使用雷射將奈米探測器以光速的20%的速度發射到半人馬座α星——也能夠偏轉一些彗星。(張的合著者之一是UCSB的Philip Lubin,他是突破攝星計劃團隊的關鍵成員。)

張和他的團隊在他們的研究中寫道:“一個足夠大的[雷射]陣列可以偏轉任何彗星。” 

張說,該陣列理論上還可以幫助清除太空垃圾並執行各種其他任務。

他說:“這種雷射系統用途非常廣泛。”

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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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