太阳帆漂移可能转移可能危险的小行星

太阳帆如何帮助小行星阿波菲斯偏转的图示。

一位法国研究人员表示，一队太阳帆飞船可以通过遮挡太空岩石免受太阳辐射来改变小行星阿波菲斯的航向。阿波菲斯距离地球有点太近，不太舒服。

这样的计划可能有助于在阿波菲斯预计于2036年4月13日掠过地球时将其转移到一个稍微安全的轨道上。但专家此前曾警告称，任何转移太空岩石的努力实际上都可能使情况变得更糟。

几个月前，在布鲁克林的纽约市理工学院举行的一次关于太阳能帆的研讨会上，提出了这个初步概念。太阳能帆是一种由阳光推动帆的航天器。

法国国家空间研究中心（CNES）的工程师Jean-Yves Prado说：“阿波菲斯是20年后发射这种任务的好目标；不太远，也不太近。”

如何移动太空岩石

一组飞行着太阳帆的编队可以通过消除所谓的亚可夫斯基效应来改变小行星的航向，这是一个世纪前俄罗斯工程师I.O.亚可夫斯基描述的现象。

当太阳在朝向太阳的一侧比在远离太阳的一侧更加热小行星时，就会产生这种效应。然后，岩石在其近侧发出更多的热辐射，这会产生一点推力，并稍微改变其动量。

普拉多解释道：“这实际上是一种非常小的影响，不适用于非常小的小行星，因为温度可以忽略不计，所以推力可以忽略不计。”“它也不适用于非常大的小行星，因为它们太重了。”

但对于处于该质量范围中间的Apophis来说，这种效应可能会产生影响。

拟议的任务将从一个使用太阳能电力推进的转移模块中部署四个441磅（200公斤）的太阳能帆，到达阿波菲斯。以前使用太阳能电力推进的航天器包括美国国家航空航天局的深空一号和道恩普罗比斯。

一旦部署，太阳帆将在太空岩石上方几公里处盘旋，并根据转移模块的主控制编队飞行，而地球和单个帆之间没有直接连接。

普拉多建议，该模块还可以将自己定位为一个小型重力牵引车，为阿波菲斯提供小型重力推力。

实际问题出现

美国国家航空航天局先前对可能的小行星偏转方法进行的评估表明，就现成且不太复杂的技术而言，太阳帆的位置相对较高。

普拉多说，发射窗口将在2016年和2019年用于搭载俄罗斯联盟Fregat火箭发射此类任务。他补充说，第二个多余的任务也可以启动，以确保成功。

在研讨会上，其他几位太阳帆研究人员对任务设计提出了质疑。有人质疑是否需要为每个太阳能帆配备一个化学推进系统，以平衡太阳能压力并使帆保持在适当的位置。

普拉多雷表示，他的团队已经研究了使用太阳能发电推进器来保持低推力和保持太阳能帆就位的可能性，但基于成本排除了这种可能性。

另一位研究人员认为，简单地将四艘质量与太阳帆相当的航天器撞向阿波菲斯可能更简单。

远景

俄罗斯早些时候提出的一项无关的将太空岩石推到一边的提议遭到了质疑，部分原因是考虑到阿波菲斯精确轨道的不确定性，任何解决方案都可能恶化地球的机会。

NASAscentients此前认为，2036年阿波菲斯与地球相撞的可能性很低，为25万分之一，届时阿波菲斯预计将于2036年接近地球18300英里（29450公里）范围内。

类固醇第二次近距离掠过地球发生在2068年，当时它有百万分之一（约333000分之一）的机会撞击地球。

无论太阳帆是否被证明有助于保护地球免受小行星的侵害，这项技术的支持者都对他们所取得的进展感到兴奋。

2010年7月，日本的Ikaros宇宙飞船成为第一个在深空成功利用阳光部署太阳帆的飞行器。英国另一项名为“立方体卫星”的计划将于明年发射，它将使用太阳帆作为大气制动器，并可能用于拆除太空垃圾。