標籤:

中國科技網

距離幾何

科學家曾於2004年發現一顆被命名為「阿波菲斯」(古埃及神話中與太陽神搏鬥的巨蛇)、直徑約394米的小行星。 當時的測算顯示,「阿波菲斯」將於2029年和地球「擦肩而過」,進一步改變軌道後到2036年將有高達1/37的幾率撞擊地球,若撞擊將釋放出比廣島原子彈高10萬倍的能量。但根據最新計算,這一幾率已降至約25萬分之一。通常比月球更遠 時有「親密接觸」 太陽系除了八大行星和2006年遭「降級」的冥王星等矮行星,還有數量龐大的小行星,絕大部分直徑在100千米以下。由於體積和質量過小,不足以凝聚成球狀,它們的形狀千奇百怪,表面沒有大氣也基本沒有重力。實際上,它們加在一起的總質量,也還比不上月球。 在已發現的近百萬顆小行星中,約90%位於火星和木星軌道之間廣闊的小行星帶,其餘則散布在太陽系的其他角落,其中位於火星軌道之內的被稱為近地小行星。 距地球最近時仍超過上千萬公里遠的近地小行星並不鮮見,但地球等大行星的質量會讓它們產生攝動,從而改變其運行軌道,可能達到與地球非常接近的距離甚至直接相撞。 1936年,「阿多尼斯」星在距地球220萬千米的地方掠過。1937年「赫爾墨斯」星達到距地70萬千米處,一夜間越過了地球大半個天空。2011年,寬400米的小行星「2005 YU55」從地球與月球的同側穿過,距地球最近時僅為32.46萬公里(地月距離的85%),是近年可能導致災難型破壞的小行星離地球最近的「親密接觸」。 雖然「小行星撞擊地球」被認為是當前人類科技無法抵擋的災難之一,科學家也已基本證實6500萬年前確實是一顆小行星導致了恐龍滅絕,但只有直徑不小於1公里的岩石質小行星撞擊時,才有可能給地球帶來災難性的毀壞。根據國際天文聯合會對小行星威脅採用的0—10級都靈標準,目前所有已知小行星的威脅都處於最低的0級,也沒有發現在相當長一段時間內會對地球造成重大威脅的天體。認識手段

日本2003年5月發射隼鳥號小行星探測器,2005年11月到達「絲川」小行星附近並成功著陸,2010年6月返回地球。 經分析,研究人員確認其密封艙的回收容器中發現的1500個物質微粒,大部分是來自「絲川」小行星的岩石。這是人類首次從小行星上採集到物質。人類已有能力預警小行星撞擊威脅 天文學家估測,近地小行星在軌道上只能存在1000萬年到1億年左右,運行軌道變化後的結局不外乎在太陽附近揮發殆盡,或撞上地球、火星等內行星,要麼就是被彈出太陽系。然而它們卻能不斷「前仆後繼」——從海王星外圍的科伊伯帶(也就是太陽系彗星的主要來源地),或是在木星的引力交互作用下從小行星帶「跳槽」加入近地小行星的行列中。 對於體積如此之小、又不發光的近地小行星,通常無法用肉眼直接觀測,直徑較低或離地球較遠者更是只有天文台的大型探測望遠鏡才能一睹其真容。通過測算小行星在掩星(小行星在地球與大行星之間通過併產生遮蔽,原理類似日食)時星光的變化,或是採用雷達探測,天文學家能夠測得其直徑,並通過軌道觀測等方法推算出其質量、密度。 得知一顆小行星的密度,就為估計它的組成成分提供了依據,比如是否含有水冰或有機物、是否含有礦石和貴金屬等。而精確計算出一顆小行星的軌道,則能夠判斷其是否會對地球造成威脅,乃至預測它擦過(或撞上)地球的時間。 目前,國際天文組織機構已經成立了監視和預警機構,對小行星中的危險分子和可疑分子進行密切的監視與追蹤。2008年10月7日,一顆直徑小於5米的小行星來襲,撞擊發生在蘇丹上空,釋放的能量不大。這是人類首次在小行星撞擊之前發現並推斷出撞擊的發生。經濟價值

2010年,美國航天局科學家利用紅外望遠鏡設備在火星和木星間小行星帶上的司理星表面發現了水冰和碳基有機化合物。這一發現表明,一些小行星以及彗星可能是地球生命初期的水源供應者,並可望在未來的星際探索中充當「加油站」以及「蓄水池」。稀有金屬和水資源價值連城 「在自然資源的超市裡,地球只不過是一塊麵包屑。現在,我們終於擁有能夠從外太空獲取資源的技術,可以不用過度掠奪地球資源,為人類造福。」行星資源集團共同創始人、著名太空企業家迪曼蒂斯表示。 行星資源公司共同創始人及聯合主席埃里克?安德森表示,公司主要在小行星上開採鉑元素礦物和水資源。鉑元素家族包括釕、銠、鈀、鋨、銥和鉑,在地球上都是稀有礦產,價格高居不下,「而一塊直徑200-500米的單一富鉑太空岩石所包含的鉑元素礦物,相當於有史以來人類開採過的同類礦產總和。」目前記錄在案的近地小行星約有9000顆,這在所有直徑超過50米的近地小行星中僅佔1%,尚未發現的寶藏確實值得期待。 小行星上開採的水可以讓宇航員在太空中依然擁有充足的水源,還可以分解出氫氣和氧氣,為火箭提供燃料。從地球運送1升水上太空需要2萬美元。而從近地小行星上取水只需1%的成本,因此各國宇航局或從事太空業務的公司都是其潛在客戶。該公司計劃在2020年前構建一個空間燃料庫,在內部進行水至燃料的轉化,形成軌道「加油站」,為宇宙飛船和商用衛星等提供燃料補給。 據報道,該公司計劃的開採範圍只包括近地小行星,不包含火星和木星周圍的小行星,以及月球表面。近地小行星雖通常比月球距離更遠,但由於個頭小,重力幾乎可以忽略不計;而月球重力相當於地球的1/6,又沒有發現水,航天器往返時需要攜帶更多燃料。開採難度

行星資源集團創辦人之一、前美國宇航員瓊斯說,由於小行星表面重力小,浮層松垮,易於剷除,「發明一種類似吹雪機那樣的機器應當不是難事」。 對「太空淘金」設想,瓊斯的比方是,就像用鏟雪機剷除浮層、剷出路面一樣,登陸小行星的太空機器人可輕易掘開浮層,進而挖掘金、鉑、水等資源。現有科技:從小行星取回2盎司需10億美元 計劃的第一階段,即未來的18個月至24個月,行星資源公司將發射一系列私人望遠鏡以搜尋礦藏豐富的小行星,這也將啟動深空探索的私人企業化。而在之後5至10年內,公司期望能從出售環地球的觀測平台轉至勘探服務,擬派出無人飛船探索成千上萬的近地小行星,並派出遙控機器人開採礦藏資源,並運回地球。 據報道,現在每28克鉑金的價格是1500美元。小行星地殼中,1噸的岩石就至少含有28克的鉑金。直徑30米的小行星就可能有價值250億至300億的鉑金礦。  但業內人士仍然對行星資源公司的採礦計劃表示質疑,更有人認為這是在「燒錢」。據媒體推算,不包括實際採礦和返回器材,光初期投入就可能達數百萬美元。而加州理工學院一項太空研究顯示,如果要在2025年將一個500噸的小行星拖到月球軌道,成本需要260億美元。 作為參照,美國宇航局(NASA)近期將結束一項耗資10億美元的太空之旅,預計捎回2盎司小行星礦石。專家說,即便捎回的是2盎司黃金或鉑金,市場價值也不過1600美元。  面對外界各種質疑,安德森回應說:「我們當然知道在彩虹的盡頭尋找第一桶金有多難,但只要成功,就是大事件。」有投資人表示,公司並非科研機構或慈善機構,其從一開始就以盈利作為目標。 至少,敢於設法到太空中去開採資源,總比東方某大國那些滿足於一時暴富而不惜涸澤而漁、殆害子孫的礦主們對人類更有價值吧……

21世紀已進入了第十二個年頭,人類卻依然只是偶爾把手腳伸出地球這個「搖籃」。去外太空建立基地、開採礦產,對於用著iPad、看著3D大片的現代人和半世紀前老科幻小說的讀者們來說似乎同樣遙不可及。至於這種「科幻」究竟何時可以變為現實,既然那群50後60後的美國闊佬都甘願投進大把真金白銀,更年輕的我們又何妨等待呢。
推薦閱讀:

中國茶藝:茶藝何解?
中國名人 戰國策士之雄張儀
中國的百句千年遺訓【珍藏版】
鳳凰涅槃 中國現代交誼舞
有貿易逆差就是吃虧?中國需要給特朗普上4堂課

TAG:中國 | 科技 |