▲李明涛在介绍“摘星”计划
近日,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。
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。
“我坚信这是可以实现的”
必须突破几大关键技术
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。
团队已经初步瞄准了目标
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。”
“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。”
(据新华社)