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網易探索10月11日報道把機器人送往太空中,然後捕獲一顆小行星,接著將其帶回地球的軌道之中——聽起來這是多麼瘋狂的一個計劃,但是加州理工學院的科學家和工程師們卻在上周對此進行了相當認真的討論。在這次為期四天的研討會上,各位專家探討了把近地小行星捕獲至地球軌道,讓其在未來充當載人航天飛行任務的一個基地的可行性以及必要的條件。科學家們所暢想的這一計劃並不是遙不可及的,依目前人類所掌握的科學技術,應該能夠在10年之內將此變成現實。
機器人探測器捕獲小行星的方法有很多種,如果行星主要由鎳鐵構成,可以使用磁鐵;如果行星主要由岩石構成,則可以使用魚叉或專用爪,然後依靠太陽能動力將行星推動起來。如果行星對於機器人來説比較大的話,也可以使用一艘大型的宇宙飛船將行星拉離原有的軌道,而向著地球的方向前進。
“當你經歷了最初的反應——‘你不會真的想這樣做吧?!’之後,你就會發現其實這是一個完全可行的創意”,美國國家航空航天局(NASA)噴氣推動實驗室的工程師約翰 布羅菲(John Brophy)説道,他參與組織了本次研討會。
事實上,多年以來,這類想法一直是NASA內部所執行的諸多地球防禦計劃中的一部分,它們的主要研究對象就是那些可能會對地球構成威脅的星體,不過目前還沒有發現什麼可疑的目標。根據NASA的估計,在距離地球2800萬英里的範圍內,一共存在著約1.95萬顆直徑在330英尺以上的小行星。儘管對天體進行重新佈局這一做法多少有點過分,但是這一行動也有不少優點。奧巴馬政府已計劃把宇航員送到近地小行星上,他們會在一個微型航天艙裏待上3到6個月,同時還要承擔深太空航程所可能遇到的所有風險。相對來説,使用機器人不僅能夠近距離接觸小行星,而且只需1個月的時間就能抵達目的地。
可以把小行星停在地球和太陽的引力平衡點(就是所謂的“拉格朗日點”)上,成為人類探索外太空的一個固定基地。這一工程有很多優點,其中的一個是,從地球向太空發射東西需要大量的電力、燃料和費用來讓發射物擺脫地球的引力,而利用小行星上的資源則能夠非常容易地在太陽系中穿行。
許多小行星都能為人類探索外太空提供大量的幫助。比如行星上面的金屬元素(如鐵)可以用來建設空間基地,而有些行星上則有大量的水,不僅能夠用於維持生命,而且可以將其分離成氫氣和氧氣來製作燃料。同時,宇宙飛船船體周圍的小行星風化層能夠屏蔽來自深太空的射線輻射,從而保證飛船能夠更為安全地前往其它行星。小行星也可能成為人類在月球上建設營地的補給站之一,為基地提供足夠多的資源,來讓人類針對太陽系進行更為深入的探索,“行星協會”聯合創始人之一、上述研討會的組織者之一、工程師路易斯 弗裏德曼(Louis Friedman)説道。此外,小行星上還有許多潛在的礦産資源可以被開採後帶回地球。即便是那些體積很小的小行星,上面的金屬含量可能都會是人類歷史上所開採的全部金屬量30倍左右,價值約70萬億美元。另外,天文學家也有機會對太陽系的早期星體進行近距離的觀察和研究,從而獲得一些重要的科學數據。
儘管這一計劃目前看來是可行的,但預算可能會是個問題,畢竟小行星的重量都在百萬噸以上,要想捕獲它們並不是件容易的事。“你是在移動理想中最大的礦脈”,前宇航員拉斯提 施韋卡特(Rusty Schweickart)説道,他是B612基金會的聯合創辦人之一,該基金會致力於保護地球不被小行星破壞。大多數小行星的形狀是不規則的岩石塊,它們沿著不規則的軸而進行無序地自轉,這要求工程師們要能對這個有著巨大潛在危險的“大傢伙”進行絕對的控制。“這和行星防禦使完全相反的,如果你做錯了某件事情,那麼可能會釀成另一起‘通古斯事件’”,行星協會的工程師馬可 坦塔蒂尼(Marco Tantardini)説道,他所提到的“通古斯事件”是一起在1908年發生在俄羅斯地區的由流星或彗星引起的巨大爆炸事件。當然,根據計劃,任何一顆被帶回地球的小行星將會足夠小,以保證不會發生類似的悲劇。
儘管如此,對於那些喜歡克服種種困難的工程師們來説,這些問題都將被一一解決掉。弗裏德曼介紹説,小行星捕獲計劃將有助於證明人類在外太空中的空間基地工程設計能力,例如,該計劃將告訴工程師如何去抓住一顆並不合作的目標,而這對於未來的行星防禦來説是一種非常好的前期實踐。而如果捕獲一顆大點的小行星的任務過於艱巨的話,研究人員可以以那些體積較小的行星為目標,直徑可以控制在6至30英尺之間。然後隨著工程師各項技術的增強,再逐步調大小行星的體積。
去年,布羅菲曾幫助美國噴氣推進實驗室(JPL)進行過一項相關的研究,他們探討了將一顆直徑6.5英尺,重量2.2萬磅重的小行星帶到國際空間站的可行性,這項任務能夠幫助宇航員和工程師學會如何在太空中處理小行星上的相關材料和礦石。JPL的研究表明,用一些簡單的東西(比如用凱夫拉縴維製成的大袋子)就能夠捕獲到小行星,並將其帶到空間站或放置在拉格朗日點處。當然,這樣的小物體是不會對大型目的地産生什麼大的影響的,“NASA並不想到那些比自己的宇宙飛船還要小的地方去”,NASA蘭利研究中心的工程師丹 馬扎內克(Dan Mazanek)説道。
不管捕獲的目標是大是小,這些計劃都需要鉅額的投資,即便捕獲一顆特別小的行星也需要至少10億美元,而對於那些大點的行星來説,可能會需要上百億美元的投入,所以如何去説服納稅人去通過這些方案將會是件非常困難的事情。考慮到任何一顆小行星上都會存在一些可用的資源,民營企業有可能會有興趣參與到計劃中來。所以一個可能的方案是首先完成計劃的第一部分——將小行星推到近地軌道上,然後通過商業競價讓勝出的開發商登陸小行星進行相關的開採。
雖然這一科研計劃已經足以讓很多人興奮不已了,但這並不是科學家們的最終目的,單純地判斷那些小行星被帶回地球後的所産生的價值是不夠的,因為除此之外小行星還將會讓我們對太陽系進行深入探索的願望成為現實,任何一項利用機器人完成的無人駕駛的太空探索都會比較省錢,NASA戈達德航天中心的化學家約瑟夫 納斯(Joseph Nut)介紹説。“最終,我們將實現的一個目標是——幫助人類前往太陽系的其他地方”,布羅菲説道。
雖然他們還沒有對所有的細節達成最終的一致意見,但這些專家將會在明年1月份對諸多細節及規範進行敲定,同時該研討會已經引起了NASA的極大興趣。最後,許多人一致認為,把一顆小行星捕獲至地球的軌道上將可以幫助創建一個能夠重復使用的載人飛行基地,同時為人類在未來探索深太空提供難得的經驗。(來源:《連線》雜誌 編譯:Henrish 本文譯自/ 譯/易言 譯言網供網易探索獨家稿件,未經許可請勿轉載。)
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