“摘星”去:中国科学家设想“抓”小天体回地球—新闻—科学网

 
作者:喻菲 陈宇轩 来源:新华社客户端 发布时间:2018/7/24 14:44:52
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“摘星”去:中国科学家设想“抓”小天体回地球

李明涛在介绍“摘星”计划(新华社记者喻菲 摄)

新华社北京7月23日电(记者喻菲 陈宇轩)中国科学家提出一项大胆“摘星”计划:将与地球擦肩而过甚至对地球产生威胁的近地小天体“抓”回地球,并对其上的资源开发利用。

“尽管听起来像科幻,但我坚信这是可以实现的。”提出这一设想的中国科学院国家空间科学中心系统仿真与论证技术研究室研究员李明涛说。

他带着这个想法参加了最近在深圳举行的“率先杯”未来技术创新大赛,并入围决赛。这项比赛鼓励青年科研人员脑洞大开,畅想具有颠覆性的未来技术,从而提升自主创新能力。

李明涛团队设想给近地小天体装上发动机,插上“飞翔的翅膀”,使其安全进入地球轨道上空;给小天体穿上“拉风”的防热减速外套,使其安全着陆无人区,从而实现“摘星”计划。

李明涛团队设计为小天体装上防热减速套(受访者提供)

中国空间技术研究院北京空间机电研究所总工程师黄伟评价说,这个创意很好,技术上具有牵引和带动作用。

李明涛说,“摘星”计划必须突破几大关键技术:首先是如何发现合适目标。越小的天体越难发现,只有当它们飞到地球附近,地面上的望远镜才能发现。李明涛与中国航天科技集团钱学森空间技术实验室正在开展合作,设想发射数颗卫星到类金星轨道组成一个星座,用于小天体搜索和光谱测量,希望发现90%的10米级小天体,从中选取最合适目标。

其次是任务规划和操控平台设计,怎样设计轨道,如何往返,怎样捕获小天体,并精确控制它的轨迹等等,都需要详细规划。

李明涛认为最难的是小天体进入大气层后的防护和控制,如何设计防热减速装置,并让它的速度从12.5公里/秒降到140米/秒,最后安全着陆在指定的无人区。

他的团队设想用充气防热减速套,实现防热、减速、承载等功能。这个套子在发射时可收拢到直径5米,到太空后充气展开可达20米。在其帮助下,小天体无须降落伞和火箭反推制动即可着陆地面。

目前,李明涛团队已经初步瞄准了一个目标——2014 HB177。这是一颗距地球一两亿公里远、直径约6.4米、几百吨重的小行星。目前科学家还不清楚它的主要成分,需通过观测和光谱分析才能确定。据李明涛测算,大约在2029年发射捕捉器捕捉它,2034年可带回地球。

李明涛团队设想用这样的飞行器捕捉小行星(受访者提供)

具有潜在威胁的近地天体可能会引发严重灾难。2013年2月15日,俄罗斯车里雅宾斯克陨石事件,致使1500人受伤,近3000座建筑受损。

另一方面,许多小天体蕴含丰富资源,具有重要科学和经济价值。小天体是太阳系形成早期遗留的原始物质,在它们冷漠外表下,隐藏着太阳系形成早期的秘密。

目前,美国和日本的探测器在小行星上着陆过。日本的隼鸟一号探测器曾在丝川小行星上着陆并采样返回。而欧洲对彗星开展过探测。

中国也正积极筹划去探测游荡在太空里的小行星。

李明涛说:“我们的设想颠覆了现有小天体取样返回方式,突破了公斤级的取样返回方案的限制,一次性可拖回百吨级小天体,促进成规模的太空采矿和资源开发利用,能将对地球形成威胁的小天体转化为可利用的空间资源。”

忆及初心,36岁的李明涛说,童年时在小乡村常对着满天繁星和银河发呆,偶尔流星划过天际,心里有无数的问号。少年时流连在书堆里,痴迷于宇宙无穷的奥秘。大学他选择了飞行器设计专业,工作后成了一名航天人,参与了中国空间科学卫星计划,并为中国目前飞的最远的航天器——嫦娥二号飞向日地系统第二拉格朗日点设计了轨道。

李明涛团队设想捕捉小天体的概念图(受访者提供)

“我们的分析表明,小天体操控原理是可行的,其经济社会效益显著。”李明涛说,“小行星搜索、防御不是某个国家的事情,而是全人类的事情,是构建外太空人类命运共同体的一部分。”

 
 
 
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2018/7/25 8:06:12 Forsolitude
除了科学研究,其它有哪些用途?
2018/7/24 14:54:29 xlsd
“抓”小天体,厉害
目前已有2条评论
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