阿維·勒佈建議用攔截器攔截魯賓天文台偵測到的下一個星際物體

哈佛大學理論天文學家阿維·勒布提出了一個大膽的建議：發射探測器攔截並碰撞星際彗星4I/魯賓，這顆彗星有望在未來十年透過智利魯賓天文台發現。這個想法遵循了 NASA DART 任務的成功模式，該任務於 2022 年 9 月撞擊了小行星 Dimorphos。勒布指出，商人兼太空人賈里德·艾薩克曼 (Jared Isaacman) 是一項耗資約 10 億美元的計畫的潛在融資者。

與美國國家科學基金會（NSF）和美國能源部（DOE）合作的魯賓天文台將能夠在未來十年內偵測到數十個新的星際物體。這些宇宙訪客到達的速度超過了太陽引力逃脫的極限。在地球軌道附近，太陽的逃逸速度為每秒 42.1 公里，而 3I/ATLAS 彗星則以每秒約 60 公里的速度接近。

星際遊客數量驚人

計算表明，3I/ATLAS 的祖恆星群每兩年就會產生一個可探測到的新天體，其數量小於 5 個天文單位 (AU)。這意味著太陽系中目前約有十兆個此類物體，一直延伸到奧爾特雲。 3I/ATLAS 的質量至少為 1 億噸，這表明噴射到星際空間的總質量至少是每顆恆星地球質量的六分之一。行星冰山在行星系統形成過程中因重力擴散或潮汐力破裂而噴射出來。

这些物体的主要成分是冰。当受到太阳辐射加热时，它们会释放出气体和尘埃的彗尾。因此，大多数星际访客都会遵循冰体的典型轨迹。以這樣的速度穿越銀河系需要數十億年，這為科學家提供了一個獨特的機會來分析遙遠恆星系統的物理狀況，而無需進行星際旅行。

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異常訊號表明可能的技術起源

3I/ATLAS 展示了與黃道面的意外對齊。它的軌跡相對於地球軌道平面的精確度僅為 4.89 度，而黃道面相對於銀河系恆星盤的傾斜度為 60.3 度。勒布指出，在隨機軌跡中，不可能與地球軌道如此精確地對齊。

如果未來的星際物體表現出對黃道方向的一致偏好，科學界將不得不考慮技術設計軌跡的可能性。如果起源是技術性的，那麼近地遊客的數量可能會明顯高於銀河系平均水平，這與蜜蜂聚集在花朵周圍的原因相同。這一假設仍然是推測性的，但值得深入研究。

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受控碰撞作為調查工具

確定星際訪客是天然冰山還是科技物件最簡單的方法是撞擊其表面。碰撞前幾秒鐘拍攝的特寫照片將揭示身體的內部本質。 DART任務的先例證明了此類行動的技術可行性。高解析度相機將捕捉表面的細節，而專用儀器將分析撞擊釋放的氣體或灰塵羽流的成分。

船上的儀器可以檢查撞擊前後的生物特徵或生命的基本組成部分，包括有機分子。對於天體生物學來說，這種方法為尋找外星生命開闢了一條全新的發現途徑。與岩石小行星不同，撞擊潛在技術太空船的表面將是一種完全不同的體驗。材料的構造和硬度將提供有關製造和來源的關鍵資訊。

營運挑戰與機遇之窗

在與星際物體發生碰撞的過程中發射攔截彈需要在 5 至 10 個天文單位的距離處進行提前探測並具有快速響應時間。 3I/ATLAS於2025年7月1日被發現，距離地球3.5個天文單位，並於同年12月19日到達最近點，即近半年後。如果 4I/Rubin 在 10 個天文單位被檢測到，並且需要一年的時間到達 2 個天文單位，那麼以每秒 10 公里的速度進行地面發射可能會攔截並與其軌跡相撞。操作視窗很短，需要快速決策和卓越的回應能力。

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預計成本為10億美元。不太雄心勃勃的 DART 任務的總成本約為該金額的三分之一。這些費用使資金雄厚的太空機構或對前沿科學探索感興趣的億萬富翁有能力參與這項事業。賈里德·艾薩克曼（Jared Isaacman）此前曾資助過商業太空任務，他是私人贊助的潛在候選人。

歐洲計劃提供替代方法

歐洲太空總署 (ESA) 開發了彗星攔截器任務，計劃於 2029 年發射。該太空船將定位在第二個地球-太陽拉格朗日點，即 L2，並將等待長達三年的長週期彗星或星際物體的通過。這個位置提供了戰略優勢，但技術限制很嚴重：任務只能以每秒 1 公里的機動速度推進，相當於五年內行駛 1 個天文單位。如果沒有非常接近星際訪客，從偵測到可能攔截所花費的時間將不足以到達目標軌跡。

勒佈建議，美國太空總署可以透過投資更強大的發射能力和推進力來克服這一限制，特別是如果像艾薩克曼這樣的私人合作夥伴提供財政資源的話。隨著魯賓天文台開始運營，未來十年將提供多種機會，有可能在不同的軌跡和成分上探測到數十名新的星際訪客，以進行深入的科學研究。