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小行星防御

/asteroid defense/
条目作者廖慧兮贾晓宇
条目作者廖慧兮

廖慧兮

贾晓宇

贾晓宇

最后更新 2023-02-25
浏览 174
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改变小行星轨道使之避免与地球相撞,或将小行星分裂成碎片使其对地球的破坏性降低到足够小的技术手段。

英文名称
asteroid defense
所属学科
航空宇航科学与技术

直径大于1千米的小行星,撞击地球的能量相当于几百倍全球核武器库的核弹爆炸能量,撞击地球后会诱发气候、生态与环境的剧烈灾变,可导致地球上物种的灭绝。如何减缓、避免近地小行星撞击地球成为国际社会共同面临的一个问题。在2012年国际空间探索协调组会上,经12个成员国协调,将“试验减缓近地小行星撞击地球风险的方法”定为小行星探测的三项基本目的之一。2018年6月,美国白宫发布《国家近地天体预防战略与行动规划》,从国家层面谋划如何提高预防近地天体撞击地球的能力,其中提出要研发偏转来袭近地天体运行轨道的技术,使其远离地球,避免碰撞。2019年6月,“近地小天体调查、防御与开发问题”入选中国科协发布的重大科学问题和工程技术难题。

小行星防御有两个最基本的方式。一是改变小行星轨道使之避开地球;二是使小行星分裂成碎片,然后碎片避开地球或者碎片的破坏性减少到足够小。由于小行星分裂成碎片的过程具有较大的不可预见性,所以在预警时间足够的条件下,改变小行星轨道的方法更为适合。使小行星分裂成碎片的方式只有通过核爆技术实现;而改变小行星轨道的方式从作用时间上区分,可以分为快速防御技术和缓慢防御技术。

快速防御技术指通过航天器与小行星撞击或者在小行星内部、表面、上面爆炸等短期作用方式,改变小行星的速度,从而改变小行星的轨道,主要包括核爆和撞击。撞击适用于尺寸相对较小且预警时间短的小行星,或者尺寸相对较大且预警时间长的小行星;只有核爆适用于尺寸相对较大且预警时间短的小行星。

缓慢防御技术指探测器对小行星产生一个长期的作用力,通过长期综合效果改变小行星速度,进而改变轨道。小行星微小的速度变化随着时间的推移将演变为极大的轨道变化,缓慢防御技术只适用于尺寸小、预警时间长的近地小行星,这类近地小行星的预警时间通常为几年或十几年。常用的缓慢防御技术通常包括拖船、质量驱动、引力牵引、激光剥蚀、太阳光压和离子束牵引等。

  • 李飞,孟林智,王彤,等.国外近地小行星撞击地球防御技术研究.航天器工程,2015,24(2):87-95.

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