http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2013-02-25
科学家设想新型防御系统 可蒸发摧毁小行星
DE-STAR示意图，这套系统将可以被应用于确保地球安全，帮助评估小行星矿产以及化学成分，甚至帮助加速飞船，实现恒星际航行
新浪科技讯 北京时间2月22日消息，据美国太空网报道，本月一颗陨星坠落俄罗斯境内造成超过1000人受伤的消息震惊了全世界；紧随其后，一颗差不多相当于半个足球场大小的小行星又几乎贴着地球飞过，让人们又大大的紧张了一回。这两件事情的发生太过密集，让小行星防御的问题一下子成为了热门话题。
这两起事件的发生让我们不得不思考这样一个问题，那就是我们是否已经为应对来自太空的威胁做好了准备。纯属巧合，就在近期，有一组科学家公开了他们的一项使用一种新型系统来蒸发摧毁来袭小天体的方案设想。
2月14日这天，此时俄罗斯的陨星撞击事件还尚未发生，这天美国加州大学圣巴巴拉分校的物理学家菲利普·鲁宾(Philip M. Lubin)在一份声明中表示：“我们有必要以一种具有逻辑的和理性的态度就这些问题开展探讨。”
鲁宾表示：“面对威胁，我们应当主动应对而不是被动的应付。逃避和掩盖都不是解决问题的方式。”他说：“事实上我们可以做一些事，并且我们也有责任这样做。让我们开始着手行动吧，我们只需要小步前行，并不需要耗费太多资金。”
不久之后，俄罗斯人深切地体会到了来自太空撞击的威胁，小行星凌空爆炸产生的冲击波抵达地面，造成超过1000人手上，数百间建筑遭受破坏。
鲁宾和他的同事们构想了一套他们称之为DE-STAR的系统，即“定向能小行星太阳指向与探测”。该系统的理念是：从太阳获取能量并将其转化为激光束，用于偏转或蒸发那些对地球构成威胁的小行星。加州州立理工大学科学家格里·休斯(Gary B. Hughes)表示：“这一系统并不是像星际迷航中那样的超科幻武器，它所用到的部件器材很多在今天就可以得到——或许在尺寸上会有差异，并且要制造适合尺寸的部件或许也将是一项挑战，然而其中的基本元素都是现在就存在了的。”
目前研制小组设想的尺度规模是非常惊人的——从一个桌子大小的系统，到扩展成直径超过10公里的巨型系统，当然了，规模越大，该系统的威力也就越大。举例来说，DE-STAR 2的规模将大约为直径330英尺(约合100米)，这一尺度和国际空间站的规模相当，它的功率将足以将彗星或小行星推离其原有轨道。而建造这样一套系统的耗资将为数亿美元左右，之所以需要这么多钱，是因为它需要运送各个小部件到轨道上并进行组装。
使用模块化设计之后，该系统便可以不断进行扩展。研究人员所设想的DE-STAR 4系统的规模已经达到DE-STAR 2系统的100倍。这样一套系统的威力当然也会相应地大大增强，其将有能力在一年的时间里完全蒸发摧毁一颗直径约500米的小行星。
休斯也谈及了发生在俄罗斯的陨星坠落事件以及小行星近距离掠过地球的事件，他说：“这些事件提醒我们，彗星和小行星存在于地球轨道周围，存在着它们撞击地球的风险。”
他说：“如果我们承认这样的撞击风险以及这种撞击一旦发生将会对地球本身以及人类社会所造成的严重影响，我们不得不认真考虑应对这种潜在威胁的方法，而DE-STAR系统正是这样一种现实的选择。它拥有坚实的基础，并基于现有成熟技术构建。一套在轨运行的DE-STAR 2系统将让我们具备对入侵的小型天体发起快速反应。而如果我们部署更大规模的此类系统，只要能够提前发现目标，我们便将可以排除任何来自小天体撞击的威胁。”
研制小组还认为他们的方案对于未来的小行星采矿和深空旅游业也将产生深远影响。DE-STAR 系统将成为评估小行星化学成分的有力工具，从而让我们得以了解某颗小行星上究竟含有哪些有价值的矿产，如果进行开采，其利润率将会如何，比如被广泛应用于混合动力汽车电池上的镧等稀有金属元素。而小组设想的更高级别的版本DE-STAR 6，其将扮演一台巨型在轨能源补给站的角色，为往来的深空旅游飞船提供补给。
休斯表示：“这种在远距离上进行能量投送的能力将帮助实现行星际飞船的加速，我们的计算显示一艘1吨级的飞船可以被加速到在15天内便可抵达火星，而如果进一步进行加速，飞船可以被提升至相对论性速度，这对于未来实现恒星际航行将具有重大意义。”(晨风)
[新浪网]
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小行星掠地与陨石撞地同日发生概率仅亿分之一
俄罗斯车里雅宾斯克，一颗陨石在上空呼啸飞过，发出耀眼的光芒。发生爆炸时，当地居民正在上班的路上
新浪科技讯 北京时间2月21日消息，据国外媒体报道，15日，一颗体积相当于白宫的小行星以创纪录的近距离掠过地球。同一天，一颗陨石在俄罗斯车里雅宾斯克上空爆炸。两起事件在同一天发生注定让15日这个“怪异的星期五”载入天文史册。科学家表示小行星近距离掠过地球和陨石撞击在同一天发生的概率只有亿分之一。
亿分之一的概率反映出人类对地球周围的宇宙仍知之甚少，距离准确预测仍有很长的一段路要走。对于未来100年地球遭受一颗大型小行星撞击的概率，科学家经常给出的数字是“万分之一”，与这一概率相比，亿分之一简直不值一提。
15日，体积相当于白宫的小行星DA14与地球亲密接触，距离之近创历史纪录。小行星近距离掠过地球平均每20到40年发生一次，DA14的到来让天文学家既紧张，又兴奋。在天文学家纷纷将目光投向这颗小行星之时，俄罗斯传来令人意想不到的报道，车里雅宾斯克遭陨石袭击，造成巨大人员伤亡。
当地时间15日上午9点半，一颗大型陨石在车里雅宾斯克上空爆炸，经济损失达到3300万美元，4000个窗户破碎，很多房屋的屋顶破损，大约1200人受伤。在撞向地表前，这颗陨石的宽度估计可达到55英尺(约合16米)，重1万吨。这是自1908年以来坠落地球的最大陨石，坠落速度达到每小时4万英里(约合每小时6.4万公里)。
陨石袭击后几小时，小行星DA14快速掠过地球，距离之近创历史之最。美国宇航局的科学家预测出亲密接触时DA14与地球之间的距离。根据他们的预测，这颗小行星将于2046年再次驾临地球，但并不会发生相撞。DA14是宇航局1998年启动的近地天体计划监视的小行星之一。这项计划负责监视令人担忧的小行星运行轨道。不过，预测小行星撞地概率并不是一门精确的科学。
根据2012年2月公布的模型，小行星2011 AG5在2040年撞击地球的概率为1/625。现在，科学家又修正了他们的预测，指出撞击地球的概率几乎为零。宇航局表示存在1379颗对地球构成潜在威胁的小行星，可能与地球发生相撞。现在，他们已经锁定了其中的大约90%。即使真的撞击地球，小行星未必会像好莱坞灾难片中所呈现的那样对地球造成毁灭性影响。
1908年，一颗小行星在西伯利亚坠落，摧毁了大片森林，但只造成1人死亡。据悉，这颗小行星是近代坠落地球的小行星中体积最大的一颗。目前，俄罗斯方面已开始陨石袭击的善后和清理工作。科学家18日宣布他们发现了这颗陨石的碎片，将开始对其进行研究。他们承认目前还无法确定陨石的飞行轨迹。莫斯科国立大学太空监视实验室负责人弗拉德米尔-里谱诺夫在接受《洛杉矶时报》采访时表示：“我们无法提前发现坠落车里雅宾斯克的陨石。如果这颗陨石在车里雅宾斯克砸中军事或者核设施或者在其上空不远处爆炸，后果将是灾难性的。”
宇航局发表声明称15日的两起事件之间没有任何联系。声明指出：“根据美国宇航局科学家的研究，坠落俄罗斯的陨石运行轨道与小行星2012 DA14的轨道之间存在巨大差异，两者之间没有任何联系。目前，科学家正在收集有关俄罗斯陨石的信息，所进行的分析也只是初步的。在展示这颗陨石的视频中，这颗陨石从左至右飞行，说明它的飞行方向是从北向南。小行星DA14的轨道恰恰相反，是从南到北。”宇航局位于怕萨迪纳喷气推进实验室的近地天体计划办公室的保罗-乔达斯表示：“我们认为这种事件平均每100年发生一次。”
耶鲁大学物理系主席梅格-乌里表示，这两起事件引起了天文学界的浓厚兴趣，但它们只是偶发事件。她在接受美国有线电视新闻网(CNN)采访时说：“从天文学的角度上说，这个星期五是非比寻常的一天。两起事件在同一天发生会让人们认为它们之间存在联系，但事实并不支持这一结论。在两起事件发生之间的时间内，地球移动了大约30万英里(约合48万公里)，意味着这颗小行星和这颗陨石处在完全不同的位置。此外，它们的方向完全不同，二者之间没有任何联系。”
乌里称：“没有任何方式能够将这颗小行星和这颗陨石联系在一起。两起事件在同一天发生只是一种巧合。如果体积相当于DA14的小行星近距离掠过地球的概率是每10年或者20年一次，与坠落车里雅宾斯克的陨石体积相当的陨石撞击地球的概率为平均每100年一次(一颗类似的陨石曾在1908年导致通古斯大爆炸)，两起事件在同一天内发生的概率微乎其微，大约只有亿分之一。”(孝文)
[新浪网]
俄罗斯客机与陨星“擦肩而过”
本报专稿 (信莲)综合外媒19日报道，在俄罗斯陨星坠落过程中，曾发生了惊心动魄的一幕——它与一架客机“擦肩而过”。
当一颗重约10吨的陨星15日如火球般划过天际时，它与一架正准备降落的民航客机“擦肩而过”。当时，飞机上有乘客用相机拍摄下这一瞬间。视频显示，当陨星划过飞机之时，窗外出现一道刺眼的亮光，随后便传来巨大的爆炸声。飞机驾驶员亚历山大·阿奇科夫回忆称，当时看到一团巨大的火球向他飞来。“透过厚厚的机身，我还能感受到扑面而来的热浪，”阿奇科夫说。几秒钟后，他目睹这颗巨大的陨星炸成了碎片。
此外，俄罗斯车里雅宾斯克州突降陨星雨后，多家网站上就出现了出售陨星碎片的广告，价格从1万卢布(约合2000元人民币)到50万卢布(约合10万元人民币)不等。
日前，在易趣网上也满是出售俄罗斯陨星碎片的消息，并且除了俄罗斯卖家之外，还有不少美国本土卖家。
在易趣网上，有一名来自圣彼得堡的卖家公开出售一块巴掌大小的黑色石头，声称这是15日从天而降的陨星遗留下的残骸。截至莫斯科时间19日凌晨，这块“陨星残骸”的竞拍价格已经达到1125美元(约合7022元人民币)。
俄罗斯紧急情况部部长普奇科夫18日称，目前还没有确凿证据表明在车里雅宾斯克州找到坠落陨星的残骸。他还表示，警方正在严密监控网上最近出现的出售陨星残骸碎片的广告，“请民众保持警惕、不要上当受骗”。
[新浪网-解放日报]
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自然之灾或是科技之福
俄罗斯车里雅宾斯克州一座工厂在陨石事件中受损严重。
新华社发
发生在俄罗斯的这次陨石之灾或许能够进一步提醒人类：在共同的灾难面前，科技不该成为国家间争强角力的工具，而应成为人类自身监测、应对灾难的利器。
“听起来像是电影里的剧情，但它确实发生了。” 莫斯科时间2月15日早晨，一颗不明天体从太阳方向飞驰而来，在俄罗斯车里雅宾斯克州上空爆炸，造成陨石之灾。其释放出的冲击波损毁了大量建筑物，导致了1200多人受伤，让目击者目瞪口呆。
这颗瞬间爆炸的明亮火球点燃了人们心中的恐惧之火，一时间关于陨石的种种疑问迅速蔓延。尽管天文学家称陨石坠落在人居区域的概率非常之小，但毕竟这个小概率事件还是发生了。
面对镜头，当地受灾的俄罗斯人说：这是一个提醒。不管如今科学发展得多么快，在自然面前我们时常束手无策。
其实，换个角度想，这种无能为力有时恰恰会转化为人类探究宇宙的动力。回顾历史，许多意想不到的天降之灾往往提升了人类对宇宙、对自身的认知能力。最终，心中的恐惧之火点燃的是新的科技之光——自然之灾也能转化为科技之福。
比如，含有水和有机物的陨石，启发了人类关于生命起源的认识：这样的陨石，是不是生命种子到达地球时所搭载的“飞船”？再比如，2010年在摩洛哥发现的迄今为止最古老的陨石，将当时认为的太阳系的历史向前推进了近200万年。
100多年前同样发生在俄罗斯的通古斯陨石大爆炸，也让国际天文学界开始逐步重视近地天体撞击地球的风险，各式各样的研究随之开展。
这一次的陨石更是点燃了科学家们新的希冀：能否通过它解开通古斯大爆炸这一世纪之谜，并且进一步探究宇宙演变的秘密？
这一次陨石坠落也为世界敲响了警钟，直接推动了国际防御危险天体的脚步。俄罗斯很快表示，打算建造新型天文望远镜，来应对包括陨石坠落在内的太空威胁；美国也宣布：在数周内举行听证会，讨论应对可能对地球造成威胁的小行星的方案。
更为重要的是，这次的陨石之灾或许能够进一步提醒人类：同为“地球人”，大家都是可能的自然灾害的受害者。在共同的灾难面前，科技不该成为国家间争强角力的工具，而应成为人类自身监测、应对灾难的利器。俄罗斯外交官员近日就呼吁，联合设立一个防御危险小行星的系统。
有了这样的理念，对抗可能会渐渐弱化，国际合作会更好地激发科技的力量，更好地应对自然灾害。
从古到今一次次的陨石坠落，也让人们的认知发生了巨大的改变：从最初的“与宗教有关的可怕预兆”，到现在的协力防御危险天体。自然之灾以及它引发的恐惧与好奇，将引领着人类走向宇宙更深处、科技更明处。(赵展慧)
[人民网-人民日报]