“氣化小行星”難道已不是科幻噱頭了嗎?據美國《大眾科學》在線版日前一篇文章稱,科學家們正試圖以現有空間技術設計軌道防御系統來“氣化小行星”。具體思路是將太陽能轉換成龐大的相控陣激光束,在不到一小時的時間內將造成威脅的近地小行星徹底蒸發掉,或至少造成一定程度的破壞,從而偏轉小行星的運行軌道——這有可能實現嗎?
以太陽能驅動的激光武器
美國加州大學圣巴巴拉分校及加州理工大學科學家團隊在今年初就提議籌建一個“小行星的定向能日光瞄準與探測”(DE-STAR)系統,最初甚至構想了4種方案之多。現在他們正設法擇一付諸實踐。
據報道描述,DE-STAR的外觀看起來就像個打開的紙板火柴盒(一種書夾式火柴),但“盒底”是激光系統,“盒面”則是太陽能電池板。通過同步激光束來創建一個相控陣,進而產生70千兆瓦(gigawat)的可控光束。DE-STAR搭載的系統在接收到“打擊任務”后,激光會發射一個直徑100英尺(約30米)的光斑到目標小行星上,其促使小行星表面溫度上升到數千攝氏度——在2700攝氏度以上小行星就會氣化,而該設備的激光能加熱到相當於太陽表面溫度的5700攝氏度,足以使所有已知物質都蒸發。
今年2月份,一顆隕星滑落俄羅斯中西部地區,造成的損失引發全球對“天外來星”危害度的強烈擔憂。而此次研究人員預測,如果再有一顆小行星來襲且與俄羅斯那顆大小近似的話,那麼在不到一小時的時間內,就可被完全蒸發掉。
倘若來襲者體積更大,則不用徹底摧毀它——小行星的物質材料在被蒸發時,它在相反方向創建的推動力幾乎可與航天飛機火箭助推器的推力相比,而這意味著人們可用更短的激光沖擊波來改變小行星路線,同樣將危險轉移。
超級尺寸實現有難度
盡管激光摧毀小行星的概念早已有之,但單個激光器并無法實現此功能,想要聚焦遠距離激光束,需仰仗大型空間擴展結構才能辦到。而要達到能將小行星全面氣化掉的級別,這個DE-STAR“火柴盒”的底和面,每個都至少要有6英里長(約合9700米)——而人類還從未在太空建立一個如此尺寸的結構——在稍早時間團隊人員提出的幾種方案里,這個設備都需要分批發射,到太空中組裝。
《大眾科學》這篇文章稱,如匯聚全球的意愿,那麼在30年至50年間看到DE-STAR出現,也不是不可能。但鑒於它完全是模塊化設計,專家提議可先從“稍小點”的開始造——每個邊長3英尺。你沒看錯,單位就是英尺,大概合不到1米吧。那麼憑借現有技術立即就可著手開展制造。
而在未來,這一設備和技術也能於別處發揮功效?!洞蟊娍茖W》給出的例子是用激光直接推動飛船(挑戰太大,目前只能是想想);或是用於開采小行星的稀有元素;至於在地球上,它的能量也可不用激光束,而改用微波的形式展現出來——千萬別小瞧每個邊3英尺的設計,盡管與原型差距甚大,但已能讓你在600英里(約合97萬米)開外煮出一頓晚餐來。
解決太空威脅短期內絕非易事
對於一個極可能以雷霆萬鈞之勢直撲地球的威脅者,人們很希望能曉之以顏色。但與之相對的,應對空間天體撞地的幾大攔截和爆破對策,迄今仍還沒有一個國家可以切實地施行。
目前,除了躍躍欲試的DE-STAR系統外,一個非營利性私人組織B612基金會,正計劃發射“哨兵”望遠鏡來搜尋有潛在威脅的小行星,并幫助人類繪制出一張前所未有的詳盡的、動態的太陽系內部地圖,以識別在數年或數十年后有可能撞擊地球的太空巖石。而美國國家航空航天局也在考慮先發射探測器登陸具有潛在威脅的小行星,采樣更多物質結構信息后,再擬定具體策略。一項由歐洲領導的“小行星撞擊與偏轉評估任務”,則以2019年兩艘飛船的發射作為開始,有望首次對雙小行星系統進行觀察,兼而研究另一個更吸引眼球的問題:短期內人類究竟是否有能力去改變那些危險小行星的軌道。
這些計劃有的耗資甚巨,引起反響不一。有意見認為,科學家設想的太過拔高不切實際;而另一部分聲音則指出,年初俄羅斯隕星墜落事故已足夠敲響警鐘,實應將目光放長遠,因為如果想用不到一小時就輕松鏟掉一顆直奔地球而來的大石頭塊兒,其技術的準備要提早100年才有絕對成功的把握。