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通过宇宙飞船撞击小行星改变其运行轨道

专家认为，要避开小行星的撞击，最有效的方法就是让宇宙飞船与小行星碰撞，以改变其运行轨道。距离小行星X撞击还有50年的时间，只要让小行星X的轨道发生一丁点儿的变化，就可以避免它与地球撞击。要达到这个目的，需要让尽可能大质量的宇宙飞船以尽可能快的速度撞击小行星。

撞击小行星X的宇宙飞船

图片描绘了宇宙飞船撞击小行星X的瞬间。随后，大概会从撞击地点释放出强烈的光线，宇宙飞船变得粉碎，随即消失。小行星X上应该会留下一个很小的陨石坑。

应该开始着手新型火箭的开发

可以发射的宇宙飞船的重量，取决于宇宙飞船要发射到哪种轨道和火箭本身的能力。如果要将宇宙飞船发射到火星轨道附近并使其与小行星X碰撞的话，那么可以参考过去发射的火星探测器的重量。2011年11月，NASA发射的大型火星探测车“好奇号”的重量（包含达到火星的飞行系统及着陆系统）约为3.8吨。

宇宙飞船飞出地球公转轨道时的速度，以太阳作参照为每秒30多公里。当宇宙飞船向地球公转轨道内侧飞行时，由于太阳引力的作用，宇宙飞船的速度会加快；而向地球公转轨道外侧飞行时，速度则会减慢。好奇号以每秒33公里的速度飞离地球公转轨道，到达火星时，它相对火星的速度约为每秒5.9公里。

要改变直径约1公里的小行星的轨道以避免50年后的碰撞的话，宇宙飞船的重量需达到550吨左右，相对小行星的速度应为每秒20公里。在确定小行星的撞击概率几乎为100%的时候，就应该集合世界各国的力量，联合开发能够满足这一要求的更大推力的火箭。

此外，将探测飞船送到小行星上的技术也已经成熟了。NASA在1996年2月发射了小行星探测器“会合-舒梅克”号，日本宇宙航空研发机构 （JAXA）在2003年5月发射了小行星探测器“隼鸟”号。NASA在2005年1月发射的彗星探测器“深度撞击”号，更是成功地用撞击舱撞击了彗核。

让“重力牵引宇宙飞船”与小行星并排飞行，改变其轨道

为了改变小行星X的轨道，科学家们可能还会开发一种叫做“重力牵引宇宙飞船”的特殊宇宙飞船。

所谓重力牵引宇宙飞船是指可以一边与小行星并排飞行，一边利用“万有引力”（作用于所有物体之间相互吸引的力）改变小行星运行轨道的宇宙飞船。该宇宙飞船上会搭载“隼鸟”号上使用的性能很好的离子发动机，以保证宇宙飞船可以一直与小行星保持一定的距离。

让重力牵引宇宙飞船与小行星并排飞行的话，宇宙飞船与小行星之间就会相互吸引。但是由于宇宙飞船与小行星之间是保持一定距离的，所以宇宙飞船也不会飞向小行星。相反，小行星也不会逼近宇宙飞船。最后的结果就是小行星的轨道会一点点向宇宙飞船这边弯曲。

与小行星X并排飞行的重力牵引宇宙飞船

重力牵引宇宙飞船的船头部分安装离子发动机。通过离子发动机的喷射，宇宙飞船可以一直与小行星X保持一定的距离。为了不使喷流影响小行星X，可以适当调整喷流的方向。

阿波罗号宇宙飞船的重量合计约50吨

《自然》杂志2005年11月10日刊登的关于重力牵引宇宙飞船的论文指出，要花50年的时间改变一颗直径约1公里的小行星的轨道的话，宇宙飞船的重量需要达到1000吨左右。

在人类过去发射的宇宙飞船或探测器中，重量最大的是美国在“阿波罗计划”(1961～1972年）中向月球发射的“阿波罗”号宇宙飞船。以“阿波罗11”号为例，包括指挥舱、服务舱、登月舱、火箭分离系统、登月飞船适配器在内，重量总计约50吨 。

阿波罗号宇宙飞船只要发射到月球就可以了，但重力牵引宇宙飞船必须发射到小行星近旁。用于发射阿波罗号宇宙飞船的是“土星5号”运载火箭，在土星5号的基础上进行大幅改良的新型火箭，应该与重力牵引宇宙飞船的开发同步进行。

（本文发表于《科学世界》2013年第4期）