用磁鐵"拆"小行星？科學(xué)家提出行星防御新思路

如果一顆小行星正朝地球飛來(lái)，除了撞它，我們還有別的辦法嗎？阿拉斯加大學(xué)費(fèi)爾班克斯分校的岡瑟·克萊特施卡（Gunther Kletetschka）最近提出了一種聽(tīng)起來(lái)有點(diǎn)科幻的方案：用一塊巨型磁鐵，把小行星慢慢"拆"走。

這個(gè)想法叫"非接觸式軌道速度調(diào)整"，簡(jiǎn)稱NOVA。今年3月17日，克萊特施卡在美國(guó)得克薩斯州的月球與行星科學(xué)會(huì)議上做了相關(guān)報(bào)告。他用一顆真實(shí)存在的小行星——2024 YR4——做了計(jì)算演示。這顆小行星今年初曾引起一陣緊張，因?yàn)槌醪接^測(cè)顯示它可能在2032年撞擊地球或月球，但后續(xù)觀察確認(rèn)它會(huì)安全掠過(guò)。它直徑不到70米，算是相對(duì)容易推動(dòng)的目標(biāo)。

NOVA方案的核心是一艘特殊的航天器：一個(gè)由超導(dǎo)線圈制成的巨型磁鐵，直徑約20米，由核裂變反應(yīng)堆供電。小型推進(jìn)器會(huì)讓它在小行星周?chē)?0到15米處穩(wěn)定運(yùn)行，用磁場(chǎng)作用于小行星內(nèi)部的鐵元素。

這里有個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題：小行星不是一塊完整的鐵疙瘩。大多數(shù)小行星其實(shí)是"碎石堆"——大量小石塊被微弱引力松散地聚在一起，幾乎沒(méi)有抗拉強(qiáng)度。克萊特施卡在報(bào)告里打了個(gè)比方："就像在海面上推一艘船，周?chē)€有很多別的船。你推這一艘，它可能散架，而不是整體移動(dòng)。"傳統(tǒng)的動(dòng)能撞擊法——也就是直接撞上去——就有這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)：小行星可能碎成無(wú)數(shù)塊，變成一場(chǎng)碎片雨砸向地球。

NOVA的做法完全不同。軌道上的磁鐵會(huì)慢慢把碎石一塊塊吸出來(lái)，捕獲在線圈中心的磁阱里。每捕獲一塊碎片，航天器的質(zhì)量和磁場(chǎng)都會(huì)增加，吸下一塊就更容易。本質(zhì)上，它在一邊縮小小行星、一邊移動(dòng)它，同時(shí)把自己變成一顆"人造小行星"——而這顆，我們能完全控制。克萊特施卡計(jì)算，要徹底偏轉(zhuǎn)2024 YR4的軌道，至少需要連續(xù)運(yùn)行170天。

"這種電磁偏轉(zhuǎn)在理論上是可行的，但我們還有關(guān)鍵的不確定性。"克萊特施卡說(shuō)。首先，2024 YR4里到底有多少鐵，我們并不確切知道，不過(guò)根據(jù)與其他小行星的對(duì)比推測(cè)，應(yīng)該足夠用。其次，讓航天器在小行星這么近的地方穩(wěn)定運(yùn)行長(zhǎng)達(dá)半年，以前從沒(méi)做過(guò)，技術(shù)難度很高。

但這個(gè)思路的價(jià)值在于，它為行星防御工具箱增添了新選項(xiàng)。動(dòng)能撞擊不是萬(wàn)能的，尤其是面對(duì)結(jié)構(gòu)松散的碎石堆小行星時(shí)。NOVA提供了一種更"溫柔"的干預(yù)方式——不是暴力撞擊，而是持續(xù)、可控的牽引。當(dāng)然，它還沒(méi)經(jīng)過(guò)任何實(shí)際測(cè)試，能不能真的奏效，現(xiàn)在誰(shuí)也說(shuō)不準(zhǔn)。

從工程角度看，NOVA的難點(diǎn)很實(shí)在：超導(dǎo)磁鐵在太空怎么維持低溫？核反應(yīng)堆怎么保證長(zhǎng)期穩(wěn)定？推進(jìn)器怎么在復(fù)雜引力環(huán)境下保持精確軌道？這些都是需要回答的問(wèn)題。但克萊特施卡的計(jì)算至少說(shuō)明，物理定律并不排斥這個(gè)方案。

小行星防御這件事，本質(zhì)上是在和時(shí)間賽跑。發(fā)現(xiàn)威脅越早，可選方案越多。2024 YR4雖然最終證明是虛驚一場(chǎng)，但它提醒我們：宇宙里還有無(wú)數(shù)顆我們尚未追蹤的天體。NOVA這樣的概念，哪怕現(xiàn)在還不成熟，也值得放進(jìn)我們的備選清單里——畢竟，當(dāng)真正的威脅來(lái)臨時(shí)，多一個(gè)選項(xiàng)可能就是多一條生路。