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小 發表於 2011-2-2 00:07 只看該作者
或許可以解決小天體撞擊地球威脅的現代科技
地球遭受到小行星撞擊威脅的傳聞不斷。如果將來有一天,這樣的小行星真的出現了,人類究竟該如何避禍?根據現代科技程度,前阿波羅9號(Apollo 9)太空人Rusty Schweickart等人提出兩種方式:一是利用強力撞擊(kinetic impact)方式使小行星被「推離」原來會威脅地球的軌道,另一方式是利用重力牽引機(gravity tractor)方式將小行星「拉離」會威脅地球的軌道。兩種方式綜合使用,效果更好。但注意:這樣的方式還是有其限制,其中「時間」是最大的殺手。
2005年深擊任務(Deep Impact)撞擊彗星,就是強力撞擊法的示範。然而彗星很大、撞擊器很小,這次撞擊事件所造成的彗星軌道變化幾近於無。因此,未來如果遇到類似問題,必須考量撞擊器相對於小行星或彗星的撞擊能力問題。而且撞擊器本身在撞擊之後就毀滅了,無法立即得知撞擊後的結果,必須透過長期追蹤觀測,才能得知軌道有何變化。因此通常會搭配重力牽引太空船來進行。
然而,若要利用重力牽引機方式,重力牽引太空船必須在強力撞擊器之前抵達小行星,以便能精確決定小行星軌道,並在撞擊之後再度追蹤觀測小行星軌道的改變,最後科學家方能決定是否還要再利用重力牽引機去做任何調整。重力牽引機本身效用並不大,但可以將撞擊使軌道改變的速率加快。因此,在撞擊威脅發生前10~15年,甚至如果時間夠的話,提前50年左右,就得將太空船發射升空。
以目前技術而言,地面望遠鏡估算的近地小行星(NEO)軌道無法像太空船所得那樣精確。而且一般而言,科學家並不確定太空船升空之後,何時會是它需要發揮效用之時。通常會採取強力撞擊方式的NEO,其地面望遠鏡估計的撞擊機率大都已達1/5~1或2以上,所以更需要太空船進行精密軌道估計,以確認撞擊機率的估計是否正確?是否要採取下一步:發射撞擊器?撞完之後的小行星軌道是否如科學家預期,還是需要重力牽引輔助?這輪小行星只是與地球擦身而過,不會撞到地球了,可是受到地球重力的影響,小行星的軌道又會改變,那下回呢?
地球重力是個複雜的變因,研究NEO的科學家稱可以受到地球重力影響的範圍為「鑰匙孔(keyhole)」,當小行星一次又一次與地球擦身而過的過程中,不斷受到地球重力影響,或許最後就會導致撞擊。目前最受科學家矚目的是99942號小行星阿波菲斯(Apophis,2004MN4),目前觀測資料顯示它會在2029年與地球擦身而過,但很可能會因鑰匙孔效應之故而在2036年撞擊地球。像這種情形,就是適合用重力牽引機的好時機。
Schweickart表示:除非小行星或彗星的軌道更具挑戰性,或其體積質量更大,必須使用更有威力的重力牽引太空船,否則現代發射太空船的所有火箭中,三角洲火箭(Delta rocket)大小的火箭就已足以應付重力牽引太空船這樣的發射工作。也或者,可以利用一些已經在太空中運行的飛行器來從事這樣的工作。
然而,以上這些,到目前為止都是紙上談兵,Schweickart等人希望能進行一次實際試驗,才能知道這種方式到底可不可行。免得到真要用時卻無效,那可就慘了!
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