大胆设想：捉一个小行星建家园
时间：2020-12-14 16:01:11 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
英国《每日邮报》网站2012年12月23日报道，美国航宇局（NASA）的科学家们设想捕捉一枚500吨重的小行星，通过调整它的位置，把它变成航天员前往火星途中的空间站。
百年星舰计划的流产
早在2004年1月14日，时任美国总统布什就曾提出最早于201 5年派人重返月球、2030年后派人登陆火星的计划。NASA随即开始了相关研究工作，并准备把未来的载人登月飞船猎户座加以改进，使其成为载人登陆火星的航天器，打算在2031年实现载人登陆火星。奥巴马上台后，经组织专家调研论证，于2010年2月1日修改了这一计划，放弃了派人重返月球的安排，改为直接派人先登陆小行星后登陆火星，而登陆火星的时间仍然定在本世纪30年代。
2010年10月28日媒体报道，NASA正在筹划百年星舰计划，准备用载人航天器将4名航天员送上火星度过余生。此举惊人之处就在于与此前计划不同，打算让登上火星的航天员有去无回，永久驻守在那儿。作为NASA主要太空研究机构的艾姆斯研究中心承担了这项计划的研发工作。该中心主任皮特沃登表示，目前NASA已提供了10万美元的经费，他们也筹集到了100万美元的资金。他说：“我们也希望吸引亿万富翁加入，成立一个百年星舰基金。”沃登曾与谷歌创建人之一的拉里’佩奇商讨此事，得到的回答是：“能否让费用降至10亿至20亿美元？”看来寻找富人赞助，不会一蹴而就。另外，沃登示意，百年星舰的首站目标应该是火星的卫星火卫一和火卫二。在那里，航天员可以使用机器人对火星进行大量的勘察工作，然后选择适当时机再登陆火星。其实，在本世纪初，NASA就曾提出过包括利用火星两个天然卫星做登陆火星中转站的多种可行性报告，百年星舰计划不过是沿用了这一研究成果。沃登希望2030年前后，人类能以100亿美元的代价，送首批航天员移民这两颗星球。显而易见，筹划中的百年星舰计划虽然未曾提到小行星，却以火星卫星作为登陆火星的中途站。
当时美国《宇宙学期刊》载文说，在目前的载人航天活动中，将航天员安全送回地球的费用占据了绝大部分资金，建造百年星舰不仅可以节省经费，而且将是人类迈出宇宙移民的第一步。美国科学家德克·舒尔策-马库奇和保罗·戴维斯发表文章认为，出于科学和政治上的考虑，人类都应该登陆火星。为了完成这项任务，不仅需要更加密切的国际合作，而且需要探索精神和冒险精神。他们强调说，单程登陆火星载人任务的第一步是在火星上建立一个人类能够长期居住的驻地。刚开始，会从地球陆续发送一些生活补给物资供生活在火星上的航天员使用，但是航天员最终将能够在火星上自给自足。有专家刊文称，人类移民其他星球后，应首先开展机器人探索，建立小型核反应堆并储备可供航天员使用两年的物资，同时还必须提供可开展农业耕作的必需物品。
沃登说：“人类太空计划现在已把定居其他星球作为了目标。”他还乐观地表示：“几年后我们就会看到第一艘能在星球之间往返的真正的星际飞船样品了。”他认为，宇宙移民旅途漫长，需要减轻飞船推进系统重量，新型推进系统中的一个方案是微波热推进系统，用激光发射器或微波发射器通过光波给推进器传输动力。
对立志献身并最终登陆火星的航天员来说，实现身负的目标将要度过非常艰苦的岁月。因为那里的生存条件极差，其中包括极寒的气温和稀薄的空气。有鉴于此，沃登建议，诸如合成和人类基因改造等新技术都应当在该项太空任务之前进行。理由是，让人类适应一个新的星球环境比改变该星球来适应人类要容易得多。合成生物学或许可以做到这一点。他说：“在另一个世界人类如何生存？我目前还没有一点主意。不过，将火星改造成另一个地球，倒不如改变人类生理结构以适应火星。”
向火星发射航天器可选用多种飞行路线。为了节省能量，通常采用外切于地球公转轨道、内切于火星公转轨道的霍曼轨道。航天器沿该轨道飞行所需速度最小，从地球奔驰到火星需用时259天。由于太阳、地球、火星处于同一条直线的间隔时间即会合周期为780天，故而每26个月才有一次沿霍曼轨道发射航天器的发射窗口。当然，向火星发射载人飞船或货运飞船并不是非要沿着霍曼轨道飞行，只要有足够的发射和推进动力，也可选择相对较短的路径前往，以便更快地到达目的地。为此，在改进现有的化学燃料火箭推进技术的同日寸，还需要发展其他类型的推进技术。美国退休航天员富兰克林·张·迪亚兹就正在研发等离子体火箭。根据他的设想，可利用核反应堆将氢变为200万摄氏度的等离子体，然后用磁场控制高温等离子体从火箭尾部喷出，从而产生反作用推力。他推算的结果是，装有等离子体火箭的飞船速度可达每秒55千米，从地球到火星只需要飞行39天。富兰克林于2005年创立的艾德阿斯特火箭公司目前正在加速研制这种全名为“可变比冲磁等离子体火箭”。一旦这种推进装置研制成功并被证明使用可靠，无疑对百年星舰计划的实现是一个巨大的推动。
2020年能亲吻小行星吗？
值得关注的是，近地小行星中有的轨道与地球轨道交叉，存在撞上地球的概率，有的轨道离地球轨道很近，也可能被地球引力捕获而招来麻烦。2010年7月29日，数名科学家指出，1999RQ36小行星最有可能于2182年9月24日撞击地球。这颗直径为560米的小行星撞击地球的概率尽管仅为1/1800，但已引起了科学家的关注。据美国科学家迈克尔-德拉克称：“1999RQ36小行星确是最容易登陆的目标，不过这同样意味着，它很容易撞上我们。”美国行星学家克拉克。查普曼说，这个尺寸意味着一旦它撞上地球，就相当于数百枚大核弹同时爆炸，即使不会毁灭地球所有文明，也将造成大规模的破坏及物种灭绝。NASA为此提出了应对计划OSI RlS-REx，将于2016年发射名为“奥西里斯-雷克斯”的机器人飞船，用3年左右的时间飞抵1999RQ36小行星，对其表面进行测绘，并登陆采集样本后返回地球，以深化人类对它的形状和组成的认识。有专家称，任何试图将1999RQ36小行星转向以拯救地球的措施，必须提早100年开始行动才有成功的机会。这也就是说，为迎战1999RQ36d、行星采取的系列举措最迟也得于2082年付诸实施。天文学家认为，对1999R Q36小行星运动轨迹施加影响的最佳时机是在2060年至2080年期间。据介绍，要想降低该天体与地球发生碰撞的几率，就必须使其偏离目前的运行轨道。计算显示，在2080年前进行干预，仅需使其轨道偏离1千米。而在此之后，则须使其轨道偏离数十千米才能达到相同的效果。
