挪开小行星：科学家欲拉近太空岩石便于研究(组图)

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來源: 新浪科技



导读：这张内太阳系图显示出了截至今年2月1日为止，10648颗被判断为近地小天体（NEO）的小行星。虽然在图中它们中大多数都距离地球很远，但是它们的椭圆形轨道偶尔会把它们送到离地球很近的位置。其中黄色表示1998年之前发现，红色是1998年之后发现，白色是今年发现。

巨大的太空岩石从地球旁边呼啸而过，其规律程度令人吃惊。一些科学家想偏转它们运动的方向，另一些则想把它们拉近一点。

有11颗NEO被列入了小行星重定向任务的候选名单中，其中排名第四位的2009BD 小行星是目前的热门对象，因为它的位置和大小都正合适。

“西绪福斯的胜利”

Marco Tantardini在整个2010年都沉浸于对小行星的梦想中。这个留着大胡子的意大利人穿着黑色皮夹克，骑着摩托车，看起来更像是晚年的海明威，而不是一个痴迷太空的死板书呆子。他曾在行星学会和美国航空航天局(NASA)实习，但实习期已经结束了。他拿到了太空工程学的硕士学位，但没去找一份传统的工作，而是回到了父母位于意大利小镇克莱莫纳的房子。坐在从小长大做功课的房间里，他草拟了一个捕捉小行星的计划。他把这个计划称为“西西弗斯的胜利”，他相信这将是人类太空探索的下一个巨大飞跃。

不同于希腊神话中的希绪弗斯——那个被罚永无休止地把巨石推上山，再看着巨石滚落的可怜人，Tantardini研究的是一种可以成功地在太空中移动巨大岩石的办法。他设想发射一艘飞船，航行若干年后拦截到一个直径10米或10米以下的小型小行星。飞船可以俘获这颗小行星，可能是用一张大网，然后把它送到靠近地球的稳定轨道位置上。让这块岩石停留在飞船用4天就能抵达的地方，航天员将会第一次得到访问、研究甚至接触一颗小行星的机会。

怎样打包一颗小行星

NASA 已经确定探索近地小天体将会是航天员火星之旅中的下一步。下面是“小行星搬迁计划”的步骤。



更巧妙的方法


车里雅宾斯克是俄罗斯西部的一个大城市，直到去年2月15日之前，这里最出名的东西是拖拉机和职业冰球选手。而在那一天，一颗直径19米的流星尖啸着划过天空，并在空中爆炸，爆炸的威力相当于500吨TNT炸药。陨石制造出的火球比太阳还要亮好几倍，甚至晒伤了人的皮肤。冲击波粉碎了很多玻璃，把许多当地居民吹翻在地，导致1200多人受伤。这颗陨石是一个多世纪以来最大的一颗撞击地球的天体，而且科学家并没有发现它的到来。相反，他们一直专注于一颗更大的小行星，直径45米的2012DA14。在同一天，这颗小行星从地球旁边接近30000千米处呼啸而过，它和地球的距离只有地月距离的1/10。

这个事件冷酷地提醒我们，人类生活在暴风雪之中，一场飞舞着大小从几米到上百千米，形状好似球、土豆和保龄球瓶，由岩石、大块矿物和金属形成的暴风雪。作为NASA的杰出小行星猎手，Don Yeomans解释说，这些岩石是内太阳系在46亿年前形成时留下的未能聚集成为行星的边角料。

来到我们的行星周围4500万千米范围内的小行星被称为近地小天体，或者NEO。这样的小行星有几百万颗，其中大部分来自火星和木星之间的主小行星带。虽然它们有偶尔撞击一次地球的习惯—在6500万年前灭绝了恐龙，在1908年荡平了西伯利亚2000平方千米的森林，但直到最近，只有很少的NEO的身份得到了确认。天文学家在1898年发现了第一个，爱神星(Eros)，而到了1960年，他们也才又发现了另外19个。直到20世纪90年代末，随着数字成像和计算机辅助搜索的出现，探测到的NEO的数量才开始真正地上升现在的搜索程序每周可以找到20个左右的NEO。天文学家曾在去年6月庆祝找到了第1万个。

“哇，移动一颗小行星，你疯了？”

在Tantardini钻研“西绪福斯的胜利”时，望向窗外，他就可以看到105米高的克雷莫纳钟楼，一座在14世纪建造起来的砖结构钟楼。塔内坐镇着一个巨大的天文钟，对于制造这座钟的父子团队来说，人类会远航进入太空这样的事情必然是难以想象的。很长的一段时间里，“西绪福斯的胜利”同样让他感到高不可攀。朋友建议他写一篇论文，拿到会议上展示。但他不想放弃自己的想法。“我想做些实实在在的事情。”他说。

他知道自己没有足够的专业知识来独自推进这个项目，所以在2010年夏天，他决定聘请其他工程师来帮助自己。他联系了实习时认识的熟人，并用Google搜索NASA的高管的联系方式，给他们发送邮件宣传自己。他的许多次主动接触都只迎来了沉默，但也有一些专家有兴趣听他的介绍，其中就有NASA喷气推进实验室(JPL)的Martin Lo和行星协会的联合创始人Louis Friedman。

“我的第一反应是：‘哇，移动一颗小行星，你疯了？’”Friedman说。至少从20世纪70年代开始，人们就一直在制订各种各样的方案来做这件事。他们提出利用太阳帆或岩石喷射质量驱动器，甚至安排两个小行星碰撞，使它们像台球案上的kiss球那样弹开对方。Tantardini被一个更有希望的策略所吸引：他扩展了Lu在2002年描述利用低能量轨道运送小行星时做的计算。通过把飞船推进和来自某个天体，如月球的引力辅助结合起来，Tantardini得出结论：小行星的确是可以被移动的。





在小行星上采矿

对于搬迁小行星的前景，没人比那些想从小行星上采矿的人更兴奋。在小行星上采矿，这个想法在一个多世纪以来一直诱惑着梦想家们。俄罗斯火箭科学家Konstantin Tsiolkovsky在1903年写道，开采小行星将是征服宇宙的关键；这可以让航天员脱离地面生存，收获氢燃料、水等资源。小行星也可能带来丰厚的回报。据行星资源公司—一家由商业太空飞行先驱Peter Diamandis和Eric Anderson在2010年创立的小行星矿业公司说，单独一块直径500米的太空岩石就可能相当于目前世界储量1.5倍的铂族金属如铱和钯。同时，同样大小的富含水的小行星，可能含有能装满80艘超级油轮的水。如果把这些水转化为氢和氧，该公司表示，提供的燃料足够为曾经在人类历史上出现的所有火箭提供动力。被同样的惊人数字吸引，第二家小行星矿业公司深空工业公司在去年创立了。

为了找到这样的飞行宝箱，行星资源公司计划发射一系列越来越强大的空间望远镜。第一个模型叫做Arkyd-100，相当低调。它的镜片口径只有0.23米，而哈勃望远镜主镜口径是2.39米。但是公司总裁Chris Lewicki认为，Arkyd将会是迈向新的工业革命的第一步。“互联网、汽车、航空、铁路，小行星采矿相当于21世纪的这一切。”他说。

但即使相对较近的小行星也远在数百万千米之外，这使得它们过于遥远而难以实用。NASA的ARM提出了一个可行的，而且相当经济的办法来把这些天体移动得更加靠近地球。身为KISS研究组成员的Lewicki非常赞赏这个任务的概念，既因为它有潜力推动小行星采矿，也因为它那大胆的魄力。

结语

对于Tantardini来说，他的兴趣大多已经转移到其他的想法上了，比如消费者用的无人机项目。但他期待着ARM的发射。“3年前，绝大多数人会说，移动哪怕很小的一颗小行星也是白日做梦，但这个研究团队发现，这是可以做到的。”Tantardini说。“现在的问题不是这个计划是否能实现，而是何时会实现。”