天文科普:小行星要撞地球時,用繩子拴住另一顆小行星,改變質(zhì)心拯救地球
來源:博科園
發(fā)布時間:2021-07-26
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地球存在于數(shù)以千計的近地天體(NEO)附近,其中一些具有潛在危險的小行星(PHA)有撞擊地球并對基礎設施造成重大破壞和生命損失的風險。緩解這種碰撞的方法非常理想。中央佛羅里達大學阿雷西博天文臺行星雷達系的Flaviane Venditti在《歐洲物理雜志》上發(fā)表了一篇新研究論文,建議使用系繩輔助系統(tǒng)來防止小行星的影響。

Venditti和同事們建議的方法包括使用系繩(之前建議用于其他用途,如太空/月球電梯和系繩衛(wèi)星系統(tǒng))。將具有威脅的小行星連接到另一顆小行星,從而改變這兩顆小行星的質(zhì)心,并有望將小行星提升到更安全的軌道。每顆潛在的小行星影響緩解方法都有好處和風險,與“高沖擊力”緩解技術(如在小行星表面引爆炸藥)相關的一個相當大的風險是碎裂。

這使得逐漸改變小行星軌道的方法,從而防止小行星解體,看起來風險較小。系繩系統(tǒng)幾乎沒有造成碎裂和較小的小行星碎片落到地面的風險,這本身就可能造成廣泛的損害。研究團隊以小行星本努為測試對象,利用計算機模擬計算了這樣的系繩系統(tǒng)在各種不同初始條件下的動力學,得出的結論是:用作行星防御系統(tǒng)是可行的。該研究小組還表示,該系統(tǒng)可能在近地天體和其他小行星的研究和潛在采礦方面都有用武之地。

這種方法可能的缺點之一是,需要比許多高撞擊方法更長的提前期,后者會迅速向小行星傳遞動能,將其擊出軌道。因此,如果這樣的方法要可行,就需要繼續(xù)對這些潛在危險的小行星進行編目。每年近地天體(NEO)觀測都會發(fā)現(xiàn)數(shù)以百計的新小行星,包括潛在危險的小行星(PHA)。與地球碰撞的可能性是追蹤和研究這些物體的主要動機之一。本研究的提出的系繩輔助方法,通過連接另一顆較小行星,改變系統(tǒng)的質(zhì)心。

從而將小行星移動到一個更安全的軌道,從而使小行星偏轉(zhuǎn)。這種方法的一些優(yōu)點是它不會導致可能導致另一個問題的碎片,并且還可以根據(jù)預警時間靈活地改變系統(tǒng)的配置以優(yōu)化偏轉(zhuǎn)。研究分析了小行星-系繩-小行星系統(tǒng)的動力學,確定了幾種初始條件下的變軌量。由于只考慮了小行星繞太陽軌道平面內(nèi)的運動,因此所選擇的小行星具有較低的軌道傾角,系統(tǒng)動力學分析表明,該方法用于行星防御是可行的。

博科園|研究/來自:Springer

參考期刊《歐洲物理雜志》

DOI: 10.1140/epjst/e2020-900183-y


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