“氣化小行星”難道已不是科幻噱頭了嗎?據(jù)美國(guó)《大眾科學(xué)》在線版日前一篇文章稱,科學(xué)家們正試圖以現(xiàn)有空間技術(shù)設(shè)計(jì)軌道防御系統(tǒng)來(lái)“氣化小行星”。具體思路是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成龐大的相控陣激光束,在不到一小時(shí)的時(shí)間內(nèi)將造成威脅的近地小行星徹底蒸發(fā)掉,或至少造成一定程度的破壞,從而偏轉(zhuǎn)小行星的運(yùn)行軌道——這有可能實(shí)現(xiàn)嗎?
以太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的激光武器
美國(guó)加州大學(xué)圣巴巴拉分校及加州理工大學(xué)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)在今年初就提議籌建一個(gè)“小行星的定向能日光瞄準(zhǔn)與探測(cè)”(DE-STAR)系統(tǒng),最初甚至構(gòu)想了4種方案之多?,F(xiàn)在他們正設(shè)法擇一付諸實(shí)踐。
據(jù)報(bào)道描述,DE-STAR的外觀看起來(lái)就像個(gè)打開(kāi)的紙板火柴盒(一種書(shū)夾式火柴),但“盒底”是激光系統(tǒng),“盒面”則是太陽(yáng)能電池板。通過(guò)同步激光束來(lái)創(chuàng)建一個(gè)相控陣,進(jìn)而產(chǎn)生70千兆瓦(gigawat)的可控光束。DE-STAR搭載的系統(tǒng)在接收到“打擊任務(wù)”后,激光會(huì)發(fā)射一個(gè)直徑100英尺(約30米)的光斑到目標(biāo)小行星上,其促使小行星表面溫度上升到數(shù)千攝氏度——在2700攝氏度以上小行星就會(huì)氣化,而該設(shè)備的激光能加熱到相當(dāng)於太陽(yáng)表面溫度的5700攝氏度,足以使所有已知物質(zhì)都蒸發(fā)。
今年2月份,一顆隕星滑落俄羅斯中西部地區(qū),造成的損失引發(fā)全球?qū)?ldquo;天外來(lái)星”危害度的強(qiáng)烈擔(dān)憂。而此次研究人員預(yù)測(cè),如果再有一顆小行星來(lái)襲且與俄羅斯那顆大小近似的話,那麼在不到一小時(shí)的時(shí)間內(nèi),就可被完全蒸發(fā)掉。
倘若來(lái)襲者體積更大,則不用徹底摧毀它——小行星的物質(zhì)材料在被蒸發(fā)時(shí),它在相反方向創(chuàng)建的推動(dòng)力幾乎可與航天飛機(jī)火箭助推器的推力相比,而這意味著人們可用更短的激光沖擊波來(lái)改變小行星路線,同樣將危險(xiǎn)轉(zhuǎn)移。
超級(jí)尺寸實(shí)現(xiàn)有難度
盡管激光摧毀小行星的概念早已有之,但單個(gè)激光器并無(wú)法實(shí)現(xiàn)此功能,想要聚焦遠(yuǎn)距離激光束,需仰仗大型空間擴(kuò)展結(jié)構(gòu)才能辦到。而要達(dá)到能將小行星全面氣化掉的級(jí)別,這個(gè)DE-STAR“火柴盒”的底和面,每個(gè)都至少要有6英里長(zhǎng)(約合9700米)——而人類(lèi)還從未在太空建立一個(gè)如此尺寸的結(jié)構(gòu)——在稍早時(shí)間團(tuán)隊(duì)人員提出的幾種方案里,這個(gè)設(shè)備都需要分批發(fā)射,到太空中組裝。
《大眾科學(xué)》這篇文章稱,如匯聚全球的意愿,那麼在30年至50年間看到DE-STAR出現(xiàn),也不是不可能。但鑒於它完全是模塊化設(shè)計(jì),專家提議可先從“稍小點(diǎn)”的開(kāi)始造——每個(gè)邊長(zhǎng)3英尺。你沒(méi)看錯(cuò),單位就是英尺,大概合不到1米吧。那麼憑借現(xiàn)有技術(shù)立即就可著手開(kāi)展制造。
而在未來(lái),這一設(shè)備和技術(shù)也能於別處發(fā)揮功效。《大眾科學(xué)》給出的例子是用激光直接推動(dòng)飛船(挑戰(zhàn)太大,目前只能是想想);或是用於開(kāi)采小行星的稀有元素;至於在地球上,它的能量也可不用激光束,而改用微波的形式展現(xiàn)出來(lái)——千萬(wàn)別小瞧每個(gè)邊3英尺的設(shè)計(jì),盡管與原型差距甚大,但已能讓你在600英里(約合97萬(wàn)米)開(kāi)外煮出一頓晚餐來(lái)。
解決太空威脅短期內(nèi)絕非易事
對(duì)於一個(gè)極可能以雷霆萬(wàn)鈞之勢(shì)直撲地球的威脅者,人們很希望能曉之以顏色。但與之相對(duì)的,應(yīng)對(duì)空間天體撞地的幾大攔截和爆破對(duì)策,迄今仍還沒(méi)有一個(gè)國(guó)家可以切實(shí)地施行。
目前,除了躍躍欲試的DE-STAR系統(tǒng)外,一個(gè)非營(yíng)利性私人組織B612基金會(huì),正計(jì)劃發(fā)射“哨兵”望遠(yuǎn)鏡來(lái)搜尋有潛在威脅的小行星,并幫助人類(lèi)繪制出一張前所未有的詳盡的、動(dòng)態(tài)的太陽(yáng)系內(nèi)部地圖,以識(shí)別在數(shù)年或數(shù)十年后有可能撞擊地球的太空巖石。而美國(guó)國(guó)家航空航天局也在考慮先發(fā)射探測(cè)器登陸具有潛在威脅的小行星,采樣更多物質(zhì)結(jié)構(gòu)信息后,再擬定具體策略。一項(xiàng)由歐洲領(lǐng)導(dǎo)的“小行星撞擊與偏轉(zhuǎn)評(píng)估任務(wù)”,則以2019年兩艘飛船的發(fā)射作為開(kāi)始,有望首次對(duì)雙小行星系統(tǒng)進(jìn)行觀察,兼而研究另一個(gè)更吸引眼球的問(wèn)題:短期內(nèi)人類(lèi)究竟是否有能力去改變那些危險(xiǎn)小行星的軌道。
這些計(jì)劃有的耗資甚巨,引起反響不一。有意見(jiàn)認(rèn)為,科學(xué)家設(shè)想的太過(guò)拔高不切實(shí)際;而另一部分聲音則指出,年初俄羅斯隕星墜落事故已足夠敲響警鐘,實(shí)應(yīng)將目光放長(zhǎng)遠(yuǎn),因?yàn)槿绻胗貌坏揭恍r(shí)就輕松鏟掉一顆直奔地球而來(lái)的大石頭塊兒,其技術(shù)的準(zhǔn)備要提早100年才有絕對(duì)成功的把握。