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核武器
如果你需要把一塊大石頭炸成碎片,使用核武器是一個合乎邏輯的選擇。這種方法使用核彈頭撞擊正在接近的小行星。但有一個問題:直接擊中一個大物體可能只會把它分成幾個較小的碎片。一個更好的選擇可能是引爆小行星附近的核彈頭,讓爆炸產生的熱量灼燒巖石的一側。當物質從它的表面蒸發時,小行星將以相反的方向加速,這剛好足夠把它從地球上引開。
如果你不喜歡爆炸,但你仍然想要撞擊某物,那麼你會欣賞另一種被稱為動能撞擊偏轉的技術。
撞擊偏轉
如果你曾經打過撞球,那麼你就知道動能,它是任何運動物體所擁有的能量。撞到主球的動能會轉移到桌上的其他球上。天文學家認為,同樣的原理可以使小行星偏離地球。在這種情況下,主球是一個無人駕駛的宇宙飛船,類似於美國宇航局深度撞擊任務中使用的探測器。深度撞擊飛船的質量只有816磅(370公斤),但它移動得非常非常快,每秒5英裡(10公裡)。
動能取決於物體的質量和速度,所以一個快速運動的小物體仍然有很多能量。2005年,當任務工程師將深度撞擊探測器撞擊到坦普爾1號彗星表面時,它的動能為190億焦耳。這相當於4.8噸TNT,足以使彗星稍稍偏離軌道。
你可以將核武器或動能衝擊器歸類為即時滿足解決方案,因為它們的成功(或失敗)將立即顯現出來。然而,許多天文學家更喜歡從長遠的角度來看待小行星的偏轉。
向小行星發射光子
太陽產生的光對太陽系中的任何物體都會施加壓力。只要把一些帆綁在宇宙飛船上,讓它們捕捉光線,這個精巧的飛船就會慢慢地、逐漸地加快速度,因為入射的光子會把它們的動量傳遞到帆上。一些科學家認為類似的原理也能應用在小行星上。假設我們有幾十年的時間,我們可以在一顆小行星上繫上一些太陽帆,稍微調整一下方向,就可以讓小行星遠離地球了。
當然我們可能無法降落在大塊巖石上,並試圖將其轉換成宇宙帆船。另一種選擇是用箔紙包裹小行星,或在其表面塗上高反光塗料。任何一種解決方案都將產生與太陽帆一樣的效果,利用入射光子的能量。話說回來,誰會去嘗試用箔紙包裹一個以每秒16英裡(25公裡)速度行進的巨型馬鈴薯呢?或者把幾百萬升的油漆帶進太空?
使用雷射
用雷射瞄準小行星的表面,當雷射加熱巖石基底時,蒸汽和其他氣體將以快速運動的噴射方式噴發。根據牛頓運動定律,每次氣體爆炸都會在相反的方向施加一個微小的力。把小行星加熱到足夠長的時間,你就會讓它像茶壺一樣嘶嘶作響,從原來的軌道上一釐米一釐米地移動。
有些人認為在這種情況下雷射的功率是限制因素。如果它沒有足夠的能量來維持長期的照射怎麼辦?你可以用一排鏡子來武裝探測器。你只需展開鏡子並調整它們的方向,使它們將一束集中的陽光直射到物體表面。這提供了必要的加熱,而不需要高功率雷射。
投幾個快球
如果能在小行星上安裝一個投球機就好了。儘管聽起來很瘋狂,天文學家們還是有這樣的想法。這個機器可以從小行星表面挖出巖石,並將其拋向太空。每次拋擲,機器都會向巖石施加一個力,但由於牛頓的反作用定律,巖石會向機器和小行星施加一個反作用力。扔幾十萬塊石頭,你就會改變小行星的軌道。當然,這一概念也招致了一些批評。
為最壞的情況做準備
當然,上面的5種方法實際實施起來很不理想。我們目前能做的就是在小行星撞擊地球時減少不必要的損失。很明顯,天文學家們將試圖精確定位小行星撞擊的位置,以便疏散「撞擊地」的人員,各國政府將試圖建造地下掩體,儲存食物和水,收集動植物物種,並支撐全球金融、電子、社會和執法機構的基礎設施。
一顆寬約984英尺(300米)的小行星的撞擊可能會摧毀一個小國,但一塊寬超過0.621英裡(1公裡)的巖石將影響整個世界。一塊大於1.86英裡(3公裡)的巖石將終結文明。考慮到這些情況,你就能明白為什麼世界各國政府如此熱衷於讓小行星遠離我們的生物圈。