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利用定向能量偏转彗星轨道

地球与行星天体物理 2019-05-02 v1 天体物理仪器与方法

摘要

彗星撞击对地球生命构成长期危害。撞击缓减技术已被广泛研究,但往往集中于小行星改道。典型的小行星拦截方案涉及航天器物理拦截目标,该任务仅对提前数十年发现且处于狭窄轨道范围内的目标可行——这些标准不太可能被某颗威胁性彗星满足。然而,彗星因太阳加热其表面激活升华驱动喷流而自然偏离纯引力轨迹。对彗星的人工加热(例如激光)可补充太阳的自然加热,以有意操控其路径从而避免撞击。偏转效果取决于彗星的加热响应,其随核大小、轨道和动力学历史等因素剧烈变化。这些因素被纳入一个数值轨道模型,以评估在地球轨道和地面上使用高功率激光阵列进行彗星偏转的有效性与可行性。模拟结果表明,一个衍射极限的 500 m 轨道或地面激光阵列,以 10 GW 功率在 1 年内每天运行 1% 的时间,足以完全避免一颗典型直径 500 m、主非引力参数 A1 = 2 x 10^-8 au d^-2 的彗星撞击。文中还讨论了偏转过程中避免彗星碎裂的策略。

关键词

引用

@article{arxiv.1904.12850,
  title  = {Orbital Deflection of Comets by Directed Energy},
  author = {Qicheng Zhang and Philip M. Lubin and Gary B. Hughes},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1904.12850},
  year   = {2019}
}

备注

13 pages, 12 figures; AJ, in press