科學家證實:X 射線能讓小行星遠離地球

美國科學家已經證明:使用 X 射線可以使註定要撞擊地球的潛在危險小行星偏離其軌道。…

研究人員稱,此項技術包含使用強大的 X 射線脈衝來蒸發小行星表面的一部分,或許能夠用於未來的行星防禦任務。

雖然小行星撞擊地球給生命帶來的風險有充分的記載——比如恐龍的滅絕——但人類對此採取行動的能力仍不確定。

諸如美國國家航空航天局(NASA)的雙小行星重定向測試(DART)任務之類的提案,涉及航天器與有威脅的小行星相遇並改變其軌道。該方法的問題在於準備這樣一個任務所需的時間以及成本。

由新墨西哥州桑迪亞國家實驗室的博士後研究員內森·摩爾(Nathan Moore)領導,該團隊弄明白瞭如何在實驗室實驗中模擬這些技術,他們使用 X 射線脈衝瞄準真空管中的兩個 12 毫米寬的假小行星。其中一個實驗樣本由石英制成,而另一個由熔融石英制成。在實驗室測試中,X 射線脈衝加熱了假小行星的表面,產生了一個規模足夠大的蒸汽羽流,致使其速度改變了約 70 米每秒。

從測試中收集的數據爲旨在展示 X 射線脈衝方法如何偏轉以及偏轉如何縮放的數值模擬提供了輸入,這表明運用該策略能夠將距離地球足夠近、直徑約 4 公里的小行星推離原有軌道。“我們證明了按比例縮放的小行星偏轉實驗能夠準確開展,且無需進行太空飛行,”研究人員在今天發表在《自然物理學》上的一篇論文中說道。

在桑迪亞國家實驗室的“Z 機器”上,通過兆焦耳級等離子體驅動器產生了 X 射線泡。

作者表示,這臺機器是當今世界上最大的脈衝功率裝置,並且被用於把高達 22 兆焦耳的儲存能量釋放到電流脈衝裡。

研究人員稱,未來的實驗能夠對其他目標材料和結構展開研究,並且測試不同的 X 射線脈衝,原因在於 X 射線脈衝所產生的蒸汽羽流取決於小行星的化學成分。

這項研究理應受到歡迎,因爲美國國家航空航天局(NASA)近期的一個桌面遊戲表明,即便提前 14 年接到通知,地球在“迅速開展”任何用於抵禦毀滅性小行星撞擊所需的太空任務方面,準備工作做得是多麼差勁。

4 月份那場涉及多個美國政府機構的演習描述道,令人眼花繚亂的衆多活動部件阻礙了太空機構的協調工作。

關於偏轉或摧毀危險小行星,還有其他方案。去年 3 月,美國國家航空航天局(NASA)的 DART 航天器撞擊了小行星 Dimorphos 的表面,使這顆太空岩石的軌道改變程度超過了單純動能衝擊所造成的。

但地球團隊要想摧毀或偏轉小行星,得先找到它們。值得慶幸的是,智利正在建設的維拉·C·魯賓天文臺已經部署了一種新算法來探測小行星。®