其次是任务规划和操控平台设计,怎样设计轨道,如何往返,怎样捕获小天体,并精确控制它的轨迹等等,都需要详细规划。
李明涛认为最难的是小天体进入大气层后的防护和控制,如何设计防热减速装置,并让它的速度从12.5公里/秒降到140米/秒,最后安全着陆在指定的无人区。
他的团队设想用充气防热减速套,实现防热、减速、承载等功能。这个套子在发射时可收拢到直径5米,到太空后充气展开可达20米。在其帮助下,小天体无须降落伞和火箭反推制动即可着陆地面。
目前,李明涛团队已经初步瞄准了一个目标——2014HB177。这是一颗距地球一两亿公里远、直径约6.4米、几百吨重的小行星。目前科学家还不清楚它的主要成分,需通过观测和光谱分析才能确定。据李明涛测算,大约在2029年发射捕捉器捕捉它,2034年可带回地球。
李明涛团队设想用这样的飞行器捕捉小行星(受访者提供)
具有潜在威胁的近地天体可能会引发严重灾难。2013年2月15日,俄罗斯车里雅宾斯克陨石事件,致使1500人受伤,近3000座建筑受损。
另一方面,许多小天体蕴含丰富资源,具有重要科学和经济价值。小天体是太阳系形成早期遗留的原始物质,在它们冷漠外表下,隐藏着太阳系形成早期的秘密。
目前,美国和日本的探测器在小行星上着陆过。日本的隼鸟一号探测器曾在丝川小行星上着陆并采样返回。而欧洲对彗星开展过探测。
中国也正积极筹划去探测游荡在太空里的小行星。
李明涛说:“我们的设想颠覆了现有小天体取样返回方式,突破了公斤级的取样返回方案的限制,一次性可拖回百吨级小天体,促进成规模的太空采矿和资源开发利用,能将对地球形成威胁的小天体转化为可利用的空间资源。”