重力拖拉機，是歐美科學家研究設計的一種太空飛行器，用以解除太空中小行星可能會撞擊的地球的威脅。重力拖拉機的工作原理是萬有引力定律，修正天體的飛行軌道，以使之不撞向地球。
基本介紹
- 中文名：重力拖拉機
- 本質：太空飛行器
- 目的：解除行星可能會撞擊的地球的威脅
- 數量：6363顆小行星
簡介,原理,發明背景,技術套用,模擬實驗,相關新聞,
簡介
據研究地球周圍有6363顆小行星，這些行星都存在撞擊地球的威脅，科學家表示，一顆直徑超過30米的行星撞擊都會給地球帶來災難。
重力拖拉機歐洲航空防務和航天公司旗下阿斯特里姆公司的英國研究團隊設計出一個名為“重力拖拉機”的飛行器，長30米，重10噸。科學家一旦發現哪顆小行星對地球構成威脅，就可以發射重力拖拉機，追蹤這顆小行星並改變其運行軌道。
重力拖拉機發現目標小行星會在距離其表面約48米的位置環繞飛行，產生微小引力，慢慢牽引小行星，數年後使小行星偏離原先軌道，避免撞向地球。研究團隊已經設計出重力牽引機並規劃好操作細節。如果發現有小行星處在可能撞擊地球的軌道上，科學家們憑藉現有技術，可以在短時間內製造出重力拖拉機。
原理
“重力拖拉機工作的原理非常簡單，就是最基本的物理原理萬有引力定律，任何具有質量的東西自身均產生引力影響周圍物體，”阿斯特里姆公司科學與探索事業發展經理拉爾夫·科爾代說。 “重力拖拉機可以修正天體的飛行軌道，這種天體的直徑甚至可以為三四百米，”英國《每日電訊報》援引科爾代的話報導，“小行星們在太陽系中以10萬公里每秒的速度飛馳，所以只需要很小的推力就可以改變它的軌道。”
在發現可能對地球構成威脅的小行星後，必須在預定碰撞時間至少20年前發射重力拖拉機，以保證有足夠的時間對小行星產生引力作用。以直徑274米的小行星為例，重力拖拉機可以在15年間使小行星軌道發生顯著偏離，令它不會撞向地球。
狹窄的“鎖眼”
在一些情況下，威脅地球的小行星再次返回可以碰撞地球時，會穿過太空中狹窄的“鎖眼”。如果它們運行時錯過鎖眼位置，並且它們可能僅有數百米直徑，就會避免與地球發生碰撞。斯維卡特告訴《新科學家》雜誌說，“重心拖拉機可以實現這項工作，它可以非常輕微、精確地改變小行星運行軌道，從而使小行星避開了鎖眼位置。”
輕微的牽引力
對於處理潛在碰撞地球的小行星，科學家可採用重心拖拉機，大約1噸重的重心拖拉機會距離小行星150米處盤旋，通過釋放輕微的重心作用力，每天僅改變小行星運行速率0.22微米/秒，經過長期作用，將使小行星遠離鎖眼位置。
英國一個工程師小組已經設計出一種名為“重力拖拉機(gravity tractor)”的飛船，用以拯救地球，避免地球被小行星摧毀。
改變行星運行路徑
“重力拖拉機”在數年裡不斷慢慢改變小行星的運行路線，確保地球免遭撞擊。這種重力拖拉機利用基本物理學原理——有質量的每一種物體都能用自身重力對周圍物體產生影響。重力拖拉機能移動直徑是300米到400米的大天體。小行星以每秒10公里的速度在太陽系裡到處亂竄，只要對它們稍稍施加外力，就能改變它們的運行路徑。
需提前發射
重力拖拉機大約需在一顆小行星撞上地球20年前發射升空，以便它有足夠時間改變圍繞太陽運行的小行星的軌道，中途攔截它。該飛船在從太空岩石上方飛過時，會利用4個高效低能推進器(深空探測器經常使用的離子推進器)改變自身位置，利用自身重力改變小行星的運行方向，避免它與地球相撞在一起。重力拖拉機要使一顆直徑大約是300碼(274.32 米)的小行星的運行角度改變1英寸，使它避免與地球發生相撞，大約需要15年時間。
發明背景
研究人員認為，一顆足球場大小的小行星就可以摧毀一個大城市，並且會引發海嘯等其它災難，而直徑393米的小行星撞擊地球產生的威力相當於1945年廣島核子彈爆炸的10萬倍。
重力拖拉機原理釋義圖
重力拖拉機原理釋義圖1908年，一顆足球場大小的隕石在西伯利亞通古斯湖上空發生大爆炸，毀滅了周圍近2000平方公里森林，而這種事件大約每100年就會發生一次。
美國國家航空航天局估計，約有10萬顆足以摧毀一個大城市的小行星在鄰近地球空間運行，而目前為止僅追蹤到其中6363顆。英國近地天體情報中心項目管理人凱文·耶茨認為，有必要就如何應對小行星帶來的威脅建立國際協定，因為“可能會產生多種政治麻煩，比如改變小行星軌道僅僅使它的撞擊目標從地球上一個國家變為另一個國家”。
為了避免發生這種毀滅性大災難，歐洲EADS Astrium公司的工程師設計了“重力拖拉機”，該公司負責為美國宇航局和歐洲航天局設計並製造飛船。總部設在赫特福德郡斯蒂文尼奇(Stevenage)的該科研組認為，這種飛船可以改變直徑達430碼(393.19米)的小行星的運行方向。
技術套用
模擬實驗
在模擬實驗中，簡單的控制系統使太空船停留在太空某處，放置在小行星上的發射機應答器可以監控其位置，因此確定其運行軌道將比其他方法更加精確。模擬的小行星直徑為140米寬，其拉伸外形類似於“系川”(Itokawa)小行星，2005年日本“隼鳥”太空船曾接近這顆小行星。如同真實小行星一樣，實驗中模擬的小行星處於旋轉狀態，這一點是非常重要的，由於不均勻的重心效應會使重心拖拉機離開初始位置。
相關新聞
2004年，一顆名為阿波菲斯(Apophis)的小行星備受關注，因為通過計算科學家發現，它將從非常近的地方飛越地球。根據它圍繞太陽的運行軌跡可知，它在2029年與地球相撞的可能性是三十七分之一，這是有史以來地球面臨的最大威脅。2029年小行星撞地球的假設稍後被排除了，但是科學家擔心這顆小行星2036年仍會從太空中被稱作“鎖眼(keyhole)”的關鍵點經過，與地球相撞在一起。
據英國新科學家雜誌報導，最新一項研究顯示，“重力拖拉機”可以偏移威脅地球的小行星，從而避免小行星碰撞地球。如果一顆太空岩石朝向地球運行，包括重力拖拉機在內的綜合性技術可以拯救地球。英國近地物體信息中心(UK Near Earth Object Information Centre)項目經理凱文·亞特斯說：“重力拖拉機是一種越來越受歡迎的小行星撞地球解決辦法。
