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科學(xué)家計(jì)劃利用激光武器改變小行星飛行路線  據(jù)英國(guó)《每日郵報(bào)》報(bào)道，科學(xué)家正在建造應(yīng)對(duì)小行星撞擊的終極武器——DE-STAR，即“靶向小行星及勘探的定向能量系統(tǒng)”(Directed Energy System for Targeting of Asteroids and exploRation)。該系統(tǒng)將利用激光束攔截并改變小行星的飛行路線。  左圖為DE-STAR系統(tǒng)進(jìn)行多種任務(wù)的示意圖，包括小行星轉(zhuǎn)向、成分分析、長(zhǎng)距離航天器供能和推進(jìn)等。右圖是激光束導(dǎo)致小行星氣化的想象圖。 加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校的物理學(xué)家菲利普·魯賓(Philip Lubin)和加州理工州立大學(xué)的加里·休斯(Gary Hughes)教授是這一理論的提出者。 另一個(gè)較小規(guī)模的系統(tǒng)“DE-STARLITE”也在開(kāi)發(fā)之中。研究者希望該系統(tǒng)能與有潛在威脅的小行星“并肩”飛行，在一段相對(duì)較長(zhǎng)的時(shí)間里使其飛行路線發(fā)生偏移。 研究者稱，總體而言，這些技術(shù)目前已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)，主要的挑戰(zhàn)是如何建造一個(gè)足夠規(guī)模、足夠有效的DE-STAR系統(tǒng)。 在近期發(fā)表于《地球和行星天體物理學(xué)》(Earth and Planetary Astrophysics)期刊的論文中，作者之一、加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校的Qicheng Zhang解釋了激光如何使小行星移動(dòng)，甚至使其氣化的過(guò)程，從而避免地球受到撞擊。他表示，軌道行星防御系統(tǒng)將有可能使小行星加熱到氣化的程度。 當(dāng)小行星開(kāi)始噴出物質(zhì)的時(shí)候，反作用力將會(huì)使它們離開(kāi)現(xiàn)有的軌道。據(jù)介紹，如果DE-STAR具有大約100米寬的激光陣列，那它就能使一顆320萬(wàn)公里之外、直徑約100米的小行星偏離方向。此外，另一個(gè)系統(tǒng)DE-STARLITE如果運(yùn)行15年，便可以使一顆直徑約300米的小行星偏移大約1.3萬(wàn)公里的距離。  研究者用激光將玄武巖加熱至白熱狀態(tài)。這一過(guò)程會(huì)改變物體的質(zhì)量，并產(chǎn)生類(lèi)似“火箭推進(jìn)器”的效果，利用小行星本身作為推進(jìn)動(dòng)力。在太空中，這一過(guò)程產(chǎn)生的能量足以改變小行星的運(yùn)行路線。  另一個(gè)較小規(guī)模的系統(tǒng)“DE-STARLITE”也在開(kāi)發(fā)之中。研究者希望該系統(tǒng)能與有潛在威脅的小行星“并肩”飛行，在一段相對(duì)較長(zhǎng)的時(shí)間里使其飛行路線發(fā)生偏移。 就在去年，研究者在實(shí)驗(yàn)室中模擬了該系統(tǒng)工作的效果——盡管是在較小的尺度上。他們利用玄武巖(已知的小行星成分類(lèi)似)作為激光轟擊的目標(biāo)，使其加熱至白熱狀態(tài)。這一過(guò)程會(huì)改變物體的質(zhì)量，并產(chǎn)生類(lèi)似“火箭推進(jìn)器”的效果，利用小行星本身作為推進(jìn)動(dòng)力。在太空中，這一過(guò)程產(chǎn)生的能量足以改變小行星的運(yùn)行路線。 “這里發(fā)生的過(guò)程稱為升華或氣化，能將固體或液體轉(zhuǎn)化為氣體，”研究者解釋道，“這些氣體形成了一縷云霧，也就是物質(zhì)拋射，從而產(chǎn)生了反向的推動(dòng)力，而這正是我們要測(cè)量的。”他們利用磁場(chǎng)使玄武巖旋轉(zhuǎn)，然后使激光固定在轉(zhuǎn)動(dòng)的相反方向上，以減緩旋轉(zhuǎn)速率。 |
