巧妙應對小行星

2013年2月15日9時20分（北京時間14時20分），一團亮光劃過俄羅斯車里雅賓斯克州上空，留下粗大的白色尾跡（圖1） 。車里雅賓斯克州位于烏拉爾山區。俄羅斯航天局當天下午確認，一顆隕星以每秒30千米左右的速度墜落在這里。據推測，隕星直徑60米，質量大約10～30噸，燃燒解體碎成若干塊，一個碎塊墜入距離切巴爾庫爾市1千米的一個湖中（圖2）。爆炸沖擊波損毀了許多建筑物玻璃，致使1 000多人受傷。

在2013年2月16日凌晨，直徑大約50米的小行星2012DA14與地球“擦肩而過”，最近距離大約2.7萬千米。根據天文學家的估算，這樣的小行星飛掠地球大約每40年左右會發生一次，而撞擊地球的概率則大約為每1 200年一次（圖3）。

這兩起事件的發生給人類敲響了警鐘，該怎樣避免近地小天體撞擊地球呢？

激光束蒸發小行星

美國物理學家菲利普·魯賓和他的同事們設想出一套摧毀來襲小天體的方案，名叫“定向能小行星太陽指向與探測”系統（DE-STAR系統）。它能從太陽獲取能量并將其轉化為激光束，用于偏轉或蒸發那些對地球構成威脅的小行星。

DE-STAR系統沒有固定的尺寸，大的直徑超過10千米，小的只有桌子大小，而規模越大，系統的威力也就越大。激光束可發出使彗星或小行星偏離其原有軌道的功率，能把小行星完全蒸發摧毀掉（圖4）。

充氣袋捕捉小行星

據美國專家透露，美國國家航空航天局 的科學家制定了一項充滿冒險精神的計劃，安排在2019年發射一艘機器人宇宙飛船，用于套捕一顆重500噸、直徑大約7.62米的小行星，將其移到月球附近。2021年，4名宇航員將使用目前正在開發的獵戶座太空艙抵達這顆小行星，開展探索研究活動 （圖5）。

開發利用小行星自然資源的想法可以追溯到100多年以前，但只有現在的技術才能使設想成為現實。把幾百噸的小行星帶到月球附近，這是宇航員下一個10年具有重大意義的奮斗目標（圖6）。將一個近地小行星放置在繞月軌道上，是科學家第一次改變天體位置的新嘗試，也是使人類能夠在太空中永久居留安全生活的重要探索。

科學家預測，這個中等規模的太空巖石可能包含100噸水、100噸富碳化合物、90噸金屬和200噸硅酸鹽。18噸的機器人宇宙飛船將用“擎天神五號”運載火箭發射，在太空中利用月球的引力靠近小行星，接著用一個巨大的充氣袋將其包裹起來，通過翻滾或旋轉調整好控制的角度，隨后用繩索把充氣袋的開口越收越小，直至完全封口。由于小行星和飛船之間的剩余速度，多少會對小行星的捕獲有影響。

由于搬動小行星和機器人宇宙飛船時需要耗費大量的燃料，所以科研人員決定選用太陽能供電的電力推進系統給動力裝置艙提供動力。科學家估計，機器人宇宙飛船帶著捕捉的小行星到月球需要2～6年。