作者:安迪·托马斯维克，今日宇宙
一种可能的重力拖拉机的概念
信用:JPL 几十年来，避免小行星撞击的想法一直在公众的脑海中占据显著位置——尤其是自从《深度撞击》和《世界末日》等电影上映以来
但是使用核爆炸是处理有潜在危险的太空岩石的最好方法吗？绝对不是
如果有足够的时间，有一种更有效(也更安全)的方法来处理任何与地球相撞的物体——重力牵引器
现在，博士
明尼苏达大学的约翰尼斯·科特玛开发了一种飞行模式，使得这种最简单的小行星防御机制更加有效
重力拖拉机已经有一段时间了
他们利用人造物体的重力将物体拉向它，并稍微改变它的轨迹
在很长一段时间内，这将把危险物体从目前的轨道上拉回到一个更安全的轨道上
它还有一个优点，就是不需要对小行星本身的表面进行任何直接撞击或爆炸
由于许多小行星都是“碎石堆”，这种直接动力冲击器或核爆炸充其量只能击碎物体的一些较大部分，但最坏的情况是，它会产生多个混乱的轨道物体，这些物体可能以更高的速度撞击地球
为了避免这种结果，重力拖拉机有四种类型
固定版本将一个相对较重的探测器停在一个物体旁边，然后慢慢地将它拉向不同的轨道
光环轨道版本是一种探测器，它以一种设计的模式缓慢地围绕物体旋转，将物体推向特定的方向
前两种技术将使用传统的化学火箭来到达目标，但是第三种技术——装备有太阳帆的重力牵引器——可以慢慢移动到合适的位置，让探测器将物体移出
最后，一组探测器可以一起工作，将一个物体推向一个新的路径
斯科特·曼利描述重力拖拉机的视频
信用–斯科特·曼利YouTube频道 博士；医生
Ketema的工作建议使用静止轨道和光环轨道类型的修改版本
新的轨道被称为“受限开普勒运动”，包括在小行星的特定一侧来回移动探测器，试图在特定方向上尽可能多地推动它
博士；医生
Ketema最初在2017年的一篇论文中提出了这个解决方案，他最近发布了一项新的研究，通过降低探测器所需的重量来改善轨道
为此，他转向数学优化
在优化问题中，有目标和约束
在这种情况下，只有一个目标(将小行星移出危险轨道)和三个约束:1)不要直接撞击小行星，2)不要用推进器撞击小行星，3)给重力牵引器足够的时间来完成工作
第三个限制的最佳估计似乎是十年左右
如此长的时间跨度表明了早期探测在小行星防御战略中的重要性
时间因素也是至关重要的，因为重力牵引器到达小行星需要花费大量的时间
由于探头的重量是工具有效性的一个重要因素，因此随着探头燃烧的燃料越多(即
e
如果探测器必须快速到达目的地)，它将越不能有效地将小行星拉离轨道
UT视频介绍了捕捉小行星的不同技术
为了测试他的优化技术
Ketema在一颗现有的小行星——2007 VK184上模拟了他的新型重力牵引器
虽然它将很快靠近地球，但这颗小行星不会撞上它
但是通过在十年后在它旁边放置一个重力牵引器，计算表明它可以被移动到一个更安全的轨道上
即使有了这个真实的模拟，仍然有一些问题需要解决
首先，重力拖拉机在较大的物体上不能很好地工作，因为它们的效率完全取决于它们的尺寸与它们试图移动的物体相比如何
幸运的是，在不安全轨道上的大多数较大的小行星已经被密切跟踪，似乎不会很快前往地球
论文中建模的一个更具体的问题是，小行星没有球形引力场，这使得更难计算出最佳轨道来偏转它们以提供更安全的路线
不过，任何可能造成这种危险的小行星都将被仔细研究
任何探测器都可能有一台重力仪来实时研究物体的引力场，并允许它相应地调整轨道
但是，人类在这种潜在的极具破坏性的危险之后获得的任何优势都是值得花时间去开发的
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