在科幻電影中,宇宙飛船成功穿過小行星地帶的機率很小——只有3720比1
小行星地帶形成的示意圖
在科幻電影《星球大戰》中有這樣一個情節,宇宙飛船飛到了一個布滿小行星的地帶,飛船被小行星碎片密集的包圍著;飛船中的超級機器人計算得出:成功地安全地穿過這個危險地帶的機率很小——只有3720比1。
其實在現實的宇宙旅行中,未來的宇航員肯定會遇到與電影中一樣的情節:宇宙飛船從地球出發后經過某個小行星地帶,危險的行星碎片到處飛,飛船將在危險的環境中執行任務。那么未來的宇航員是如何通過這些危險的地帶呢?在這些地帶又如何開展工作呢?
小行星地帶是怎么形成的
天文學家和物理學家一直相信太陽系是由巨大的氣體、塵埃和冰塊形成。宇宙爆炸將氣體和塵埃擠在一起,它在一個圈內的旋轉速度非???。最終,粉塵開始粘在一起,形成了較大的小行星。更多的其它物質圍繞其旋轉并與之相撞,并形成沖積物。
科學家認為,在快速旋轉的過程中,旋轉使一些彗星發生爆炸,形成了新的星體,這就是我們現在所知的主要小行星地帶的分布;另一種可能是,彗星和其它大型的物體在太陽系里旋轉飛行,并在旋轉的早期階段發生爆炸造成了眾多的小行星碎片。
目前很多科學家接受了這一更簡單的理論——小行星是在太陽系形成過程中剩下的一些物質,它們沒有成功的粘在一起形成新的星體,而是匯集在一起形成了小行星地帶。
進一步認識小行星地帶
目前在人類所知道的范圍內,小行星地帶中的絕大多數小行星主要屬于以下三種類型:
C型(炭質的)——它們占所有已知的小行星數量的大約75%。 C型小行星被認為與太陽有相似的成分,只是沒有氫、氦和其他可燃材料。它們非常“黑暗”且易吸收陽光(原文如此),科學家們在小行星地帶的外部邊緣就可以找到它們。
S型(silicaceous)——它們占所有已知的小行星的大約17%。其主要成分是金屬鐵和鐵鎂硅酸鹽礦物,它們主要分布在小行星地帶的內側。
M型(金屬的)——大約由8%的小行星主要成分是金屬鐵,它們一般位于小行星地帶的中部。
有趣的是,大多數直徑大于200米的小行星旋轉速度非常緩慢,甚至沒有速度快于2.2小時/次的小行星。而通過天文觀測,我們會驚訝的得知,在小行星主地帶中大多數小行星盡管占用了大量的空間,但是它們只有鵝卵石一樣大的體積,天文學家估計整個小行星地帶的質量,低于地球的質量的1/1000,或只有月球的一半大小(原文數據)。
如何在危險中開展工作
富有戲劇性的是,實際上只有極少數的小行星可以造成飛船的損壞,小行星地帶中的空間,要比我們想象中的大??茖W家通過大量的觀測推測,認為就可知的一些小行星地帶是不會對未來的宇宙飛船造成致命的損壞,因為這些小行星地帶的空間非常大,足以通過目前人類制造的任何宇宙交通工具。
而且隨著科學技術的不斷發展,人類處理這些危險小行星的手段也在不斷的變化。在通過這些小行星地帶的時候,未來的宇航員可以通過更精確的導航和和引力干擾來避免危險。在這些地帶進行工作的時候,宇航員可以通過一些輔助工具來完成工作,如使用引力推進器引導宇航員工作,使用變軌裝置對有威脅的小行星改變它的運行軌道等。
科學家提醒,科幻電影中那種使用武力來摧毀小行星的方式是愚蠢的,反而會造成更大的威脅。當然,在這些小行星地帶,宇航員必須要把自己固定在飛船上,這是最基本的防護要求。
未來的宇宙飛行充滿了更多的未知數,特別是在未知的小行星地帶進行旅行時人類會面臨更多的考驗和挑戰。就目前的技術和認知水平來說,我們不需要害怕這些危險的小行星,但是,我們探索的腳步不能停止。(和平)
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