美國(guó)的行星探測(cè)

美國(guó)的行星探測(cè)

1研究太陽(yáng)紫外輻射的性質(zhì)、意義和應(yīng)用隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越意識(shí)到研究和開(kāi)發(fā)進(jìn)展的重要性。一是因?yàn)樾⌒行鞘翘?yáng)系形成時(shí)殘留下來(lái)的初始物質(zhì),保存了太陽(yáng)系形成時(shí)的大量珍貴信息,因此探測(cè)小行星能認(rèn)識(shí)太陽(yáng)系的最初物質(zhì)組成,更好地研究太陽(yáng)系的形成和演化。二是利用小行星能測(cè)定行星質(zhì)量,因?yàn)楫?dāng)某顆小行星接近大行星時(shí),大行星對(duì)它的攝動(dòng)作用必然影響其軌道,所以從其軌道的微小變化中可以算出行星的實(shí)際質(zhì)量。三是小行星可能蘊(yùn)藏著豐富的燃油和貴重金屬等礦產(chǎn)資源,開(kāi)發(fā)它們能大大緩解地球上因原材料日益匱乏而導(dǎo)致的全球性通貨膨脹,以及由此引發(fā)的國(guó)家之間的緊張和矛盾。四是研究近地小行星,可以為地球自身的安全做好預(yù)測(cè)和防范,尋找到防止近地小行星撞擊地球的技術(shù)和方法。五是小行星也能作為載人登火星的中轉(zhuǎn)站,成為深入探索太空的基石。美國(guó)已準(zhǔn)備在2025年以前載人探測(cè)、登陸小行星,為2035年載人登陸火星做準(zhǔn)備。2競(jìng)爭(zhēng)檢測(cè)進(jìn)入重測(cè)儀器的觀測(cè)1996年2月17日,美國(guó)德?tīng)査?2火箭發(fā)射了世界首個(gè)小行星探測(cè)器“尼爾”(NEAR,又稱(chēng)“近地小行星交會(huì)”)。其質(zhì)量為805kg,于2000年2月14日進(jìn)入愛(ài)神星(Eros)軌道,這是航天器首次成功進(jìn)入圍繞小行星運(yùn)行的軌道。“尼爾”上帶有相機(jī)、激光測(cè)距儀和無(wú)線(xiàn)電科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備等6臺(tái)探測(cè)儀器,用于確定愛(ài)神星的尺寸、質(zhì)量、密度、磁場(chǎng)及巖石成分。2001年2月12日,在探測(cè)任務(wù)結(jié)束之際,“尼爾”首次以硬著陸的方式降落到愛(ài)神星的表面,結(jié)束了長(zhǎng)達(dá)5年的富有成果的太空之旅。在5年的太空活動(dòng)中,“尼爾”飛行了3.2×109km,其中繞愛(ài)神星飛行了1年,共拍攝了16萬(wàn)幅圖片,搜集了比科學(xué)家原先計(jì)劃還多10倍的數(shù)據(jù),大大超過(guò)了原來(lái)的預(yù)期。“黎”的東南角2003年5月9日,日本發(fā)射隼鳥(niǎo)-1(Hayabusa-1)小行星探測(cè)器。它用于探測(cè)位于地球和火星之間距離地球3×108km的糸川小行星,并采集樣本帶回地球供科學(xué)家研究。2005年9月12日,隼鳥(niǎo)-1飛抵離糸川小行星20km高的預(yù)定軌道。它用自身攜帶的X射線(xiàn)和紅外探測(cè)儀觀測(cè)了糸川小行星表面情況,收集其成分和地形數(shù)據(jù)。10月,隼鳥(niǎo)-1降低軌道高度,從10km之內(nèi)對(duì)其進(jìn)行觀測(cè)。2005年11月12日,隼鳥(niǎo)-1在距離小行星表面55m高的地方向糸川小行星表面投放了所攜帶的“智慧女神”(MINERVA)子探測(cè)器,以采集糸川小行星表面數(shù)據(jù),但因故障,“智慧女神”子探測(cè)器失靈了。不過(guò),2005年11月20日和26日,隼鳥(niǎo)-1先后2次在糸川小行星表面短時(shí)間著陸,采集其表面的巖石樣本。它是通過(guò)著陸產(chǎn)生的撞擊,吸入飛濺起來(lái)的碎石。隼鳥(niǎo)-1原本定于2005年12月返航,2007年6月回到地球,但由于出現(xiàn)了故障,所以一直到2010年6月13日才降落在澳大利亞南部的沙漠地帶。2007年9月27日,美國(guó)發(fā)射了首個(gè)用離子推進(jìn)技術(shù)完成實(shí)用型科學(xué)探測(cè)任務(wù)的“黎明”(Dawn)小行星探測(cè)器,用于在2011年和2015年先后探測(cè)火星和木星間的小行星帶中最大的2顆小行星—谷神星(Ceres)和灶神星(Vesta)。利用“黎明”小行星探測(cè)器上的同一套科學(xué)儀器探測(cè)2個(gè)不同目標(biāo),便于科學(xué)家將2套探測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確的對(duì)比分析?！袄杳鳌毙⌒行翘綔y(cè)器是第1個(gè)在太陽(yáng)系中環(huán)繞2個(gè)分離目標(biāo)軌道的空間探測(cè)器,裝有3臺(tái)離子推進(jìn)器,從地球起飛時(shí)使用了發(fā)射成本較低的火箭。由于離子推進(jìn)器有加速時(shí)間長(zhǎng)、可取得較大的速度變化和便于控制等優(yōu)點(diǎn),所以“黎明”小行星探測(cè)器靈活性較大,發(fā)射窗口較長(zhǎng)。2011年7月15日,“黎明”小行星探測(cè)器進(jìn)入灶神星軌道,成為首個(gè)對(duì)小行星帶中的小行星進(jìn)行探測(cè)的空間探測(cè)器,并于8月11日正式開(kāi)始了對(duì)這顆巨型巖質(zhì)小行星的探測(cè)任務(wù),對(duì)灶神星拍攝了多角度圖片,幫助科學(xué)家繪制灶神星地形圖并開(kāi)展相關(guān)研究。2012年9月5日,“黎明”小行星探測(cè)器離開(kāi)灶神星軌道,向谷神星飛去,預(yù)計(jì)在2015年抵達(dá)目的地。我國(guó)軌道系統(tǒng)的應(yīng)用及驗(yàn)證2012年6月1日,已在日地L2點(diǎn)開(kāi)展了10個(gè)月科學(xué)探測(cè)的嫦娥-2探測(cè)器成功變軌,進(jìn)入飛往小行星的軌道。2012年12月13日,嫦娥-2在距地球約7×106km的深空與圖塔蒂斯(Toutatis)小行星交會(huì)。它們交會(huì)時(shí)的相對(duì)距離約3.2km,相對(duì)速度10.73km/s,并用星載監(jiān)視相機(jī)對(duì)該小行星進(jìn)行了光學(xué)成像,這不僅是我國(guó)首次實(shí)現(xiàn)對(duì)小行星的飛越探測(cè),也是國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)對(duì)圖塔蒂斯近距離探測(cè)。此前,圖塔蒂斯運(yùn)行軌道參數(shù)主要來(lái)自國(guó)際上公布的數(shù)據(jù),具有不確定性,精確預(yù)測(cè)軌道是嫦娥-2再拓展任務(wù)能否成功的關(guān)鍵。我國(guó)集中國(guó)內(nèi)多臺(tái)光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行小行星測(cè)軌,提高了測(cè)量精度,測(cè)算出“中國(guó)版本”的圖塔蒂斯小行星軌道,為與衛(wèi)星交會(huì)飛行軌道設(shè)計(jì)提供了重要依據(jù)。圖塔蒂斯因運(yùn)行時(shí)與地球距離近,被美國(guó)航空航天局(NASA)列入“潛在危險(xiǎn)小行星名單”。其形狀及自轉(zhuǎn)都極具特點(diǎn),對(duì)其開(kāi)展研究還有助于了解小行星在早期太陽(yáng)系的碰撞演化的重要科學(xué)信息。嫦娥-2對(duì)圖塔蒂斯小行星的探測(cè),使我國(guó)成為繼美國(guó)、歐洲航天局(ESA)和日本之后,第4個(gè)探測(cè)小行星的國(guó)家。在實(shí)現(xiàn)“軌道測(cè)得準(zhǔn)、衛(wèi)星控得住、圖像拍得好”的工程目標(biāo)后,嫦娥-2工程完美收官。嫦娥-2再拓展試驗(yàn)的成功實(shí)施,突破并驗(yàn)證了衛(wèi)星對(duì)小天體探測(cè)的軌道設(shè)計(jì)與飛行控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)了我國(guó)航天飛行從4×105~7×106km以遠(yuǎn)的跨越;為嫦娥-3任務(wù)新建成的喀什35m、佳木斯66m大型深空站和上海65m甚長(zhǎng)基線(xiàn)干涉測(cè)量(VLBI)站提供了最佳合作目標(biāo),進(jìn)行空間測(cè)試和標(biāo)校試驗(yàn),驗(yàn)證了天地測(cè)控設(shè)備的正確性和協(xié)調(diào)性;我國(guó)第一次綜合利用光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡實(shí)現(xiàn)對(duì)圖塔蒂斯小行星的飛行軌道精確測(cè)定,進(jìn)一步驗(yàn)證并完善了國(guó)際天文聯(lián)合會(huì)對(duì)的軌道觀測(cè)數(shù)據(jù);開(kāi)辟了我國(guó)航天活動(dòng)一次發(fā)射開(kāi)展月球、L2點(diǎn)、小行星等多目標(biāo)、多任務(wù)探測(cè)的先河。這些都為我國(guó)未來(lái)開(kāi)展月球以遠(yuǎn)的深空探測(cè)積累了寶貴的工程經(jīng)驗(yàn)。飛越小行星后,嫦娥-2正向更遠(yuǎn)的深空飛行,2014年2月達(dá)到7×107km。美國(guó)發(fā)射麻黃木碳世界監(jiān)控系統(tǒng)由于隼鳥(niǎo)-1大難不死獲得成功,大大鼓舞了日本的航天事業(yè)?，F(xiàn)在,日本已計(jì)劃在2014年發(fā)射隼鳥(niǎo)-2小行星探測(cè)器,它將于2020年登陸1999JU3小行星,然后借助機(jī)械臂采集1999ju3小行星上的巖石樣本,最終返回地球。2016年,美國(guó)將發(fā)射“奧西里斯-風(fēng)化層探測(cè)者”(OSIRIS-REX)探測(cè)器,它可增進(jìn)對(duì)近地小行星的基本科學(xué)了解,研究小行星的物質(zhì),測(cè)繪1999RQ36小行星的整體特性,測(cè)量非引力作用力,并提供觀測(cè)數(shù)據(jù)以供與地面望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)作比較,并于2023年攜帶至少60g的1999RQ36小行星表面物質(zhì)返回地球。2017年1月,美國(guó)由宇宙神-5火箭將發(fā)射“埃莫”(Amor)近地小行星探測(cè)器。它將與一個(gè)由3顆小行星組成的2001SN263小行星系統(tǒng)進(jìn)行交會(huì)、著陸和探測(cè),用于對(duì)未來(lái)載人小行星探測(cè)計(jì)劃提供至關(guān)重要的實(shí)際考察數(shù)據(jù)。3國(guó)內(nèi)麻黃發(fā)現(xiàn)情況天文學(xué)家已發(fā)現(xiàn)了9500顆近地小行星,并且每年還新發(fā)現(xiàn)約1000顆近地小行星。而這些近地小行星幾乎全都含有水,其中不少還有許多鎳、鉑、金等貴重金屬?？耸显ruq小鼠pla初步觀測(cè)和探測(cè)表明,小行星可能蘊(yùn)藏著豐富的燃油和貴重金屬等礦產(chǎn)資源。比如:162385(2000BM19)小行星價(jià)值3.44萬(wàn)億美元;4034Vishnu小行星價(jià)值2.51萬(wàn)億美元;65679(1989UQ)小行星價(jià)值1.77萬(wàn)億美元;7753(1988XB)小行星價(jià)值1.38萬(wàn)億美元;3200Phaethon小行星價(jià)值8700億美元。值得一提的是241Germania小行星上存在價(jià)值達(dá)95.8萬(wàn)億美元的礦產(chǎn),幾乎與整個(gè)世界的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)相當(dāng)。此外,小行星可作為載人登火星或其他行星的中轉(zhuǎn)站,成為深入探索太空的基石。因?yàn)槠渖嫌胸S富的水資源,它可以直接用于航天員或分解成氧和氫,供航天員呼吸和星際飛船的燃料使用,大幅降低人類(lèi)太空飛行的費(fèi)用,幫助人類(lèi)探索更遙遠(yuǎn)的太空世界?？傊?開(kāi)采小行星將使人類(lèi)在太陽(yáng)系中走得更遠(yuǎn)。為此,2012年、2013年,美國(guó)先后成立了兩家準(zhǔn)備到小行星采礦的民間公司,不過(guò)這兩家公司采用的策略和方法稍有不同。加快開(kāi)發(fā)新空間探測(cè)器2012年4月24日,由谷歌公司聯(lián)合創(chuàng)始人佩奇和執(zhí)行董事會(huì)主席施密特聯(lián)合著名導(dǎo)演卡梅隆及其他投資者,共同成立了一家頗具雄心的太空探索和自然資源開(kāi)發(fā)公司—行星資源公司。美國(guó)行星資源公司計(jì)劃先明確所要開(kāi)發(fā)的小行星,基本要求是距離近、資源多。為此,將建造一系列空間探測(cè)器。首先,用該公司的集結(jié)探礦者-100(Arkyd-100)系列探測(cè)器對(duì)近地軌道小行星進(jìn)行普查,然后根據(jù)這些近地小行星遠(yuǎn)近和成分進(jìn)行分類(lèi)。對(duì)于離地球較遠(yuǎn)的小行星用集結(jié)探礦者-200、300系列探測(cè)器進(jìn)行近距離考察。最后,在綜合分析的基礎(chǔ)上實(shí)施開(kāi)采活動(dòng)。“神劍”探測(cè)器—深空工業(yè)公司2013年1月22日,美國(guó)新成立的深空工業(yè)公司宣布,將在2015年發(fā)射質(zhì)量約25kg的“螢火蟲(chóng)”(FireFly)探測(cè)器,用于尋找距地球小于4.83×108km的小行星上的資源;在2016年發(fā)射質(zhì)量約31.75kg的“蜻蜓”(DragonFlies)探測(cè)器,用于從選定的小行星上運(yùn)回采集樣本到地球,供科學(xué)家進(jìn)行詳細(xì)分析,確認(rèn)小行星上礦物是否具有足夠價(jià)值并確定下一步探測(cè)目標(biāo)。該公司已擁有一項(xiàng)專(zhuān)利技術(shù)—“微重力鑄造”,即用3D打印機(jī)將小行星的原材料轉(zhuǎn)化成復(fù)合金屬零件,以替換破損的零部件。美國(guó)麻黃人工林公司的研究不過(guò),有很多人認(rèn)為開(kāi)采小行星礦藏是在“燒錢(qián)”,成本太高,得不償失。對(duì)此,美國(guó)行星資源公司一位負(fù)責(zé)人表示,該公司把降低鉑金價(jià)格視為一個(gè)潛在目標(biāo),以便使它的價(jià)格下跌20%~50%。美國(guó)行星資源公司首先要開(kāi)發(fā)新技術(shù),以降低太空探索成本至現(xiàn)行費(fèi)用的1/10~1/100。美國(guó)行星資源公司創(chuàng)辦人安德森說(shuō),以小行星為開(kāi)采對(duì)象是成熟理論,因?yàn)樾⌒行琴|(zhì)量小、重力小、有水幾率高,可降低飛行器擺脫重力的能量耗用和往返燃料成本。該公司需要尋找一顆“測(cè)試行星”,以證明太空采礦是可行并且經(jīng)濟(jì)的。美國(guó)航空航天局也認(rèn)同這一思路并表示,隨著技術(shù)的進(jìn)步和自然資源的減少,太空采礦在21世紀(jì)晚些時(shí)候可能將變得有利可圖。該局希望至少能從小行星上采集60g的樣品,如果計(jì)劃順利將采集2kg,未來(lái)5~10年內(nèi)將看到小行星采礦服務(wù)業(yè)的興起。4“雙基承載物”“三硝基甲苯—預(yù)防小行星撞地方案2013年2月15日,直徑17m、質(zhì)量達(dá)1×104t的隕石(這是自1908年以來(lái)墜落地球的最大隕石),以18km/s的速度撞向地球,墜落在俄羅斯車(chē)?yán)镅刨e斯克州,爆炸當(dāng)量相當(dāng)于4.7×105t的三硝基甲苯(TNT)烈性炸藥,空中爆炸的威力為廣島原子彈的30倍,隕石爆炸產(chǎn)生的沖擊波到達(dá)地面后,擊碎了無(wú)數(shù)居民家里的玻璃,導(dǎo)致當(dāng)?shù)亟?200人受傷。關(guān)于危險(xiǎn)麻黃歷史上曾發(fā)生過(guò)多次小行星撞地球的事件。例如,2008年,一顆直徑只有幾米的小行星墜落到了蘇丹,碎片散落到了努比亞沙漠。2012年1月27日,曾有一顆公共汽車(chē)大小的小行星(2012BX34)在距離地球6×104km飛過(guò)。2013年2月16日,體積相當(dāng)于白宮(直徑約45m)的小行星2012DA14近距離與地球“擦肩而過(guò)”,當(dāng)時(shí)它正飛行于印度尼西亞上空,距離地球僅約2.7×104km。這一距離已低于地球同步衛(wèi)星的軌道高度,列20顆最接近地球的小行星之首。盡管這些小行星沒(méi)有對(duì)地球造成威脅,但它們?cè)俅蜗虻厍蛉饲庙懥司?要加速研究如何防止近地小行星撞擊地球的方法和技術(shù)了,因?yàn)樾⌒行亲矒舻厍蚴鞘澜缟纤拇笸话l(fā)巨大災(zāi)難之一,早晚有一天會(huì)撞擊地球。美國(guó)航空航天局最近公布的一份高精度“潛在危險(xiǎn)小行星”圖顯示,到2013年早些時(shí)候?yàn)橹?對(duì)地球構(gòu)成潛在威脅的小行星超過(guò)1400顆。小行星撞擊地球可使人類(lèi)遭受滅頂之災(zāi)。科學(xué)家估計(jì),如果有小行星撞向地球,即使是一顆直徑僅200m的小行星,就足以毀滅地球上的一個(gè)國(guó)家。所以,許多國(guó)家都在研究應(yīng)對(duì)方法,并取得不同程度的進(jìn)展。美國(guó)目前主要用PS1天文望遠(yuǎn)鏡負(fù)責(zé)監(jiān)視地球附近直徑300m~1km的小行星。該天文望遠(yuǎn)鏡每隔30s就會(huì)對(duì)36個(gè)月球大小的天空范圍拍攝一張1400M像素的照片。每天收集的數(shù)據(jù)足以裝滿(mǎn)1000張DVD,而每張照片都可以打印成一張足以覆蓋半個(gè)籃球場(chǎng)的300dpi圖片。2013年2月,美國(guó)夏威夷大學(xué)的研究小組提出了一項(xiàng)更便宜、更簡(jiǎn)單的系統(tǒng),名為“小行星陸地影響警報(bào)系統(tǒng)”。它是由8個(gè)望遠(yuǎn)鏡組成,每一個(gè)都裝配有非常強(qiáng)大的相機(jī),預(yù)計(jì)于2015年開(kāi)始建造,有非常高的敏感性,相當(dāng)于從美國(guó)舊金山觀測(cè)到紐約發(fā)出的一道火柴光芒。2013年2月,美國(guó)加州大學(xué)圣巴巴拉分校教授魯賓及其科研團(tuán)隊(duì)發(fā)布一套應(yīng)對(duì)天體威脅的方案,原理是把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成具有破壞力的激光束,用于偏轉(zhuǎn)或蒸發(fā)那些對(duì)地球構(gòu)成威脅的小行星。他們構(gòu)想了一套名叫“定向太陽(yáng)能小行星瞄準(zhǔn)與探測(cè)系統(tǒng)”的系統(tǒng),它是能從1.5×104km之外可使小行星氣化的激光陣列,這些激光器同時(shí)發(fā)射,足以摧毀一顆小行星,或至少使小行星改變路線(xiàn)。航天器和折射器俄羅斯行星保護(hù)中心領(lǐng)導(dǎo)人扎伊采夫表示,如果有充分的資金保障,俄羅斯目前的技術(shù)條件完全能夠在5年內(nèi)建成行星保護(hù)系統(tǒng)來(lái)保護(hù)地球免遭小行星的襲擊。該中心打算建立一個(gè)名為“行星保護(hù)系統(tǒng)快速反應(yīng)梯隊(duì)”的地球保護(hù)盾牌,該反應(yīng)梯隊(duì)由多枚宇宙觀測(cè)航天器、偵察衛(wèi)星和太空攔截航天器構(gòu)成,當(dāng)觀測(cè)航天器觀測(cè)到危險(xiǎn)天體時(shí),馬上把信號(hào)傳輸給偵察衛(wèi)星,并由偵察衛(wèi)星全天候?qū)ξｋU(xiǎn)天體進(jìn)行全程跟蹤監(jiān)測(cè)。太空攔截航天器負(fù)責(zé)摧毀小行星或改變小行星運(yùn)行軌道。2013年2月18日,俄羅斯科學(xué)院天文學(xué)研究所高級(jí)研究員雷赫洛娃說(shuō),俄羅斯打算建造新型天文望遠(yuǎn)鏡來(lái)預(yù)防包括隕石墜落在內(nèi)的太空威脅。目前,俄羅斯專(zhuān)家正在制訂為期10年的聯(lián)邦專(zhuān)項(xiàng)計(jì)劃來(lái)應(yīng)對(duì)包括隕石墜落在內(nèi)的太空威脅。根據(jù)該計(jì)劃,俄羅斯將對(duì)現(xiàn)有的反射鏡口徑在1m之內(nèi)的天文望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行清點(diǎn)和更新,然后建造2~3臺(tái)反射鏡口徑為2m的現(xiàn)代化大型望遠(yuǎn)鏡。對(duì)于2013年2月15日在車(chē)?yán)镅刨e斯克州上空發(fā)現(xiàn)一顆墜落的隕石,俄羅斯緊急情況部表示,由于隕石太小,俄羅斯未能預(yù)測(cè)到它的墜落。小波多通道機(jī)組目前,歐洲擬在8年內(nèi)建造預(yù)防小行星撞擊地球的“近地軌道防護(hù)盾”,旨在通過(guò)導(dǎo)彈炸毀、引力牽引和主動(dòng)碰撞等多種手段,防范近地小行星撞擊地球。該計(jì)劃有望在2020年以前正式實(shí)施。已有的核彈炸毀、引力牽引和主動(dòng)碰撞等想法尚不成熟。據(jù)2013年1月國(guó)外報(bào)道,美國(guó)和歐洲正計(jì)劃共同實(shí)施一個(gè)名為“小行星撞擊和偏離評(píng)估”的項(xiàng)目,其核心理念是發(fā)射2個(gè)小型太空飛行器去攔截65803號(hào)小行星Didymos。這顆近地小行星還擁有一顆小衛(wèi)星,它們預(yù)計(jì)將在2022年掠過(guò)地球附近。美國(guó)研制的“雙小行星重定向測(cè)試”飛行器將撞擊這顆小行星的衛(wèi)星,讓其偏離原有軌道;歐洲航天局研制的“小行星撞擊監(jiān)視器”將對(duì)整個(gè)撞擊經(jīng)過(guò)開(kāi)展監(jiān)視。太陽(yáng)能力發(fā)射軌道系統(tǒng)至今,已有多種防止小行星撞擊地球的方案。例如,(1)用核武器炸毀可能撞擊地球的近地小行星;(2)發(fā)射導(dǎo)彈或航天器猛烈撞擊近地小行星,用機(jī)械力使其改變軌道;(3)用太空鏡群或激光所產(chǎn)生的能量把近地小行星推往新的軌道;(4)發(fā)射引力航天器靠近對(duì)地球有威脅的近地小行星,然后通過(guò)自身引力使該小行星脫離原來(lái)的軌道;(5)用質(zhì)量巨大的繩索套住近地小行星,采用改變其重心的方式來(lái)改變小行星的軌道;(6)讓航天器登陸小行星,并且使用電馬達(dá)逐漸改變小行星的軌跡;(7)給小行星上安裝“太陽(yáng)帆”或一臺(tái)大型火箭發(fā)動(dòng)機(jī),把它從地球的軌道上推開(kāi);(8)給小行星涂油漆上色,如果將小行星的一部分漆成白色,那么這一部分將會(huì)“感受”到更強(qiáng)烈一些的太陽(yáng)活動(dòng)輻射,這種受力不均就會(huì)產(chǎn)生一股極其微弱的推力,將小行星逐漸輕柔地推離撞擊軌道;(9)機(jī)器人吞食,發(fā)射一批核動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人前往小行星表面,一旦著陸之后它們就會(huì)開(kāi)始“吞食”小行星表面巖石,然后將吞下的巖石使用電磁炮技術(shù)高速?gòu)椛溥M(jìn)入空間。不過(guò),這些方案設(shè)想各有利弊,究竟哪種最好目前還沒(méi)有定論。就目前的技術(shù)水平而言,通過(guò)發(fā)射物體撞擊小行星以使其偏離軌道絕對(duì)是有可能做到的。研究表明,未來(lái)的太空激光技術(shù)可能用于探測(cè)威脅地球安全的小行星,并能夠使小行星偏移軌道。美籍華裔航天員盧杰等推出的“重力拖車(chē)”方案是以柔克剛,其中小行星拖曳飛船只需要盤(pán)旋在小行星表面,利用重力作用充當(dāng)飛行器無(wú)形的拖鏈,逐漸改變小行星的飛行速度,日積月累,來(lái)改變小行星的運(yùn)行軌道。5通過(guò)實(shí)地調(diào)查,明確規(guī)定了早期時(shí)代星計(jì)劃美國(guó)航空航天局原計(jì)劃在2025年實(shí)施載人登陸小行星計(jì)劃,對(duì)小行星進(jìn)行實(shí)地考察,以便未來(lái)把小行星作為載人登陸火星中轉(zhuǎn)站,為2035年載人登陸火星做技術(shù)準(zhǔn)備。不過(guò),載人登陸小行星的計(jì)劃可能提前。美國(guó)—捕獲小行星2013年4月,美國(guó)航空航天局向白宮提交了一份“捕捉小行星”計(jì)劃,計(jì)劃捕捉一顆小行星,并把其帶入近月軌道。其目的是減少航天員登陸小行星的風(fēng)險(xiǎn)和費(fèi)用,并有利于今后開(kāi)發(fā)小行星、防止小行星撞擊地球等。如果該計(jì)劃得到批準(zhǔn),它將成為有史以來(lái)第一個(gè)被人類(lèi)移動(dòng)的天體。理想的捕捉目標(biāo)是一顆中等大小的小行星,直徑7~10m左右、質(zhì)量約500t,并且這顆小行星上需要有100t水、100t富碳化合物、90t金屬和200t硅酸鹽。捕獲如此大小的小行星對(duì)地球沒(méi)有威脅,即便最終小行星失控沖向地球,這種大小的小行星將在大氣層中燒毀,不會(huì)對(duì)地面構(gòu)成危害。“捕捉小行星”計(jì)劃將耗時(shí)10年完成,具體過(guò)程是:用宇宙神-5火箭發(fā)射一個(gè)慢速飛行的特制“小行星捕獲艙”,它使用太陽(yáng)能電動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)自行飛行前往預(yù)定的小行星,在該捕獲艙在接近目標(biāo)時(shí)會(huì)釋放出一個(gè)直徑約15.2m的袋子,用其套住小行星,隨后捕獲艙開(kāi)啟推進(jìn)器,利用大約300kg推力推離原有軌道向著月球飛行。如果一切順利,它將花費(fèi)6~10年時(shí)間將這顆小行星推入月球軌道?！安东@小行星”行動(dòng)將在2018年進(jìn)行,而美國(guó)航天員將于2021年4月造訪(fǎng)這顆被拖拽到月球軌道的小行星,將攜帶小行星碎片返回地球。這項(xiàng)計(jì)劃的可行性由3個(gè)關(guān)鍵要素決定:首先要能找到一顆滿(mǎn)足質(zhì)量、大小等條件的近地小行星;其次還要準(zhǔn)備一套足夠強(qiáng)大的太陽(yáng)能電動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng),能夠?qū)⑿⌒行菐щx原有軌道;最后要能在2021年安排航天員登上一顆小行星。捕捉一顆小行星置于月球軌道可以一舉多得:為更多的研究提供便利;方便開(kāi)采小行星上的礦藏;掌握防止小行星撞擊地球的技術(shù);作為載人登火星的中轉(zhuǎn)站。不過(guò),捕獲小行星并將其拖拽到月球附近將面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。比如,在浩瀚的深空中辨認(rèn)出一顆直徑7m的目標(biāo)小行星并非易事;目標(biāo)小行星會(huì)自轉(zhuǎn),探測(cè)器把它捕獲后應(yīng)讓其停止轉(zhuǎn)動(dòng),然后才談得上成功拖拽;裝上小行星后,“小行星捕獲艙”的質(zhì)量勢(shì)必增加,使推進(jìn)、導(dǎo)航等任務(wù)的難度增大。2013年7月10日,美國(guó)航空航天局局長(zhǎng)博爾登同日本宇宙航空研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)理事長(zhǎng)奧村直樹(shù)在華盛頓舉行會(huì)談,博爾登希望日本協(xié)助美國(guó)進(jìn)行捕獲完整小行星的計(jì)劃。日本表示同意,具體合作內(nèi)容有待后續(xù)溝通。日本于2010年發(fā)射隼鳥(niǎo)-1探測(cè)器并將小行星微粒子帶回地球,美國(guó)對(duì)此技術(shù)表示高度贊揚(yáng)。為2014財(cái)年做準(zhǔn)備,美國(guó)航空航天局于2013年7月30日召開(kāi)了小行星任務(wù)制定評(píng)審會(huì),審議了小行星捕獲任務(wù)各個(gè)階段的多個(gè)概念提議。該評(píng)審會(huì)還評(píng)估了任務(wù)的技術(shù)和綱領(lǐng)層面的事宜。除此之外,官員們還討論了近期收到的來(lái)自工業(yè)界、大學(xué)和公眾等機(jī)構(gòu)和人員提出的關(guān)于小行星計(jì)劃的400多個(gè)反饋意見(jiàn)。任務(wù)制定評(píng)審會(huì)結(jié)束后,將把得分最高的概念融入到小行星計(jì)劃基礎(chǔ)概念里,這個(gè)概念將會(huì)在2014財(cái)年進(jìn)一步完善優(yōu)化。不過(guò),美國(guó)共和黨控制的眾議院科學(xué)委員會(huì)在2013年7月份就阻止了“捕獲小行星”的議案進(jìn)行投票,結(jié)果22名共和黨議員贊成,17名民主黨議員反對(duì),因此該計(jì)劃暫緩。該科學(xué)委員會(huì)為美國(guó)航空航天局設(shè)計(jì)