小行星对人类构成了生存威胁。大约 6500 万年前，与一颗 10 公里大小的小行星相撞导致了恐龙的灭绝。天文学家预计，大约每 50 万年就会发生一次与约 1 公里直径小行星的撞击。
因此，NASA 和其他航天机构正在努力绘制近地小行星的种群图。如今，这些小行星中只有 40% 被发现。但目标是在未来几十年内，全面了解从几米到几十米大小的各种小行星的威胁。
这引发了一个显而易见的问题：如果我们发现一颗小行星正朝我们飞来，我们应该怎么办？上个月，NASA 发起了双小行星重定向测试（DART）任务，以测试一种方法。该方法涉及将航天器撞击小行星以改变其轨道。其他方法包括在小行星上安装推进器将其推离轨道，甚至用核爆炸烧蚀其岩石表面。
现在，密苏里州圣路易斯华盛顿大学的 Jonathan Katz 表示，有一种更简单、更有效的方法来重定向小行星——给它们喷涂金属涂层。其原理是，涂层改变小行星反射的阳光量（即其反照率），从而产生推力来重定向它。“改变小行星的反照率会改变太阳辐射对其的作用力，进而改变其轨道，”他说。
光的力量
这种推力会很小。但 Katz 指出，一旦识别出一颗小行星，其轨迹可以在几个世纪前就确定，特别是如果其表面安装了应答器以进行更精确的跟踪。
因此，可以在几百年前就识别出威胁，而在这个时间尺度上，只需要一个微小的力就足够了。
天文学家早就知道，小行星受到一种名为“亚可夫斯基效应”的类似现象的影响。这是太阳加热小行星的结果，小行星随后会重新释放这些能量，产生微小的推力。其他人也曾建议修改这种效应来将小行星重定向离开地球。相比之下，Katz 的建议产生的是一种更容易计算的即时推力。
他指出，小行星通常是黑暗的。因此，用锂或钠金属涂覆一颗小行星会大大增加其反射率，将其变成一颗行星际迪斯科球。他计算得出，大约 1 公斤金属就可以将一颗小行星涂上一层微米厚的银色层。
这种反射率增加产生的推力，相当于改变了小行星所承受的有效太阳质量。反过来，这将改变其轨道。
Katz 计算了这种方法的效果。“直径 50 米的小行星可能在一个世纪内偏转约 3000 公里，或者在约 30 年内偏转 1000 公里，”他说。
行星际迪斯科球
更具争议性的是，他说这足以将一颗通古斯卡级撞击器从城市上空引导开，转而飞向人烟稀少地区，例如海洋。
1908 年发生在西伯利亚的通古斯卡事件是一次百万吨级的爆炸，据信是由一颗直径 50 米的彗星在大气层上层解体 或一颗较大的稍稍掠过大气层边缘的小行星 引起的。
另一种方法是涂覆小行星的一半，以产生更强的定向力。“在椭圆轨道上的小行星的一半涂覆金属，可能会产生太阳辐射力矩，使其在约 200 年内偏移一个地球半径，”Katz 说。
Katz 说，一艘在小行星上空极轨飞行的航天器应该能够喷涂整个小行星或其一部分。
参考：喷涂小行星以进行行星防御：arxiv.org/abs/2112.03501
