自然
模拟银河系与仙女星系合并 演绎灿烂的末日夜空
随着碰撞进程的开始，银河的外形也将发生巨大变化，大大改变了地球上所观察到的夜空
据国外媒体报道，天文学家很早就知道我们所处的银河系正在向仙女座大星系方向移动，在未来将不可避免地与后者发生碰撞，如果太阳系在碰撞时能幸存下来，而且人类文明依然存在。那么我们的位置也将被重新定位。随着碰撞进程的开始，银河的外形也将发生巨大变化，大大改变了地球上所观察到的夜空。
科学家估计这一切将发生在40亿年之后，我们目前所熟知的银河系将不复存在。相关研究人员在2012年5月31日对外宣布最新的模拟研究结果：银河系在与仙女座大星系接触时将“迎头相撞”，研究人员目前已经探测并计算出两者的视向速度，而欧洲空间局发射的最新探测器旨在探测仙女座大星系的横向速度。随着时间的推移，银河系与仙女座大星系碰撞后将形成一个新的“混合星系”，其形状将是一个椭圆形，而不是银河系现在的“标准外形”：具有中央棒状结构的螺旋星系。
据位于美国巴尔的摩的空间望远镜研究所科学家罗兰范·德马雷尔（Roeland van derMarel）介绍：“在我们本地星系群中，就存在着星系间发生碰撞的事实。银河系与仙女座大星系碰撞之所以显得如此特别，是因为与我们有关。”仙女座大星系也可以称为M31，目前正以每小时25万英里，或每小时40万公里的速度向银河系移动。银河系所处的本星系群属于室女座超星系团，其中拥有至少100个星系团。
虽然天文学家们认为银河系与仙女座大星系将在40亿年后发生碰撞并融合，但是这里还有一个问题，即仙女座大星系的横向移动速度还是个未知数，研究人员希望借助于欧洲空间局发射的探测器确定横向速度值，这是星系在宇宙空间中移动路径判断的一个关键性参数，我们目前所确定的仅仅是通过恒星光谱多普勒效应来计算视向速度。
空间望远镜研究所科学家罗兰范·德马雷尔和他的同事们在过去的七年内通过美国国家航空航天局的哈勃空间望远镜对仙女座大星系中已经确定的选择探测区域进行反复观测。科学家旨在通过观测星系边缘区域测量其在宇宙空间中移动的参数，结果发现仙女座大星系与银河系将会出现“迎头相撞”。 德马雷尔认为仙女座大星系目前的运动的方向直朝着银河系，最后将会合并成一个新的星系。他和同事们还创建了银河系与仙女座大星系冲撞的模拟视频。
该模拟视频显示，碰撞开始于40亿年后，并持续20亿年，在60亿年后完成。银河系自诞生以来从未经历过如此震撼的冲撞事件，目前银河系的形状形成于135亿年前宇宙诞生时期。根据约翰·霍普金斯大学科学家罗斯玛丽（Rosemary Wyse）介绍：“虽然未曾发生过大星系级别的碰撞，但是小规模的星系合并却有可能发生过，40亿年后发生的碰撞合并是前所未有的。”罗斯玛丽并没有参与本项研究。
科学家认为银河系与仙女座大星系发生了大规模碰撞，但地球或者我们的太阳系可能并不会因此受到危险。因为碰撞在引力的介入下将无数恒星分离到广阔的宇宙空间中去，所形成的融合体会显得更加庞大，不太可能导致严重的、影响范围广的毁灭性结果。然而，我们的太阳系将改变自身所处的宇宙空间，届时太阳系将距新星系核心更远。（Everett/编译）
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科学家证暗物质粒子"袭击"人体 或将致基因突变
宇宙中存大量暗物质
据国外媒体报道，科学家通过最新的计算发现每一分钟都有暗物质粒子击中人体，如果两个粒子在人体内发生湮灭，那么就有可能导致不利的基因突变发生。暗物质作为宇宙中最为神秘的领域之一一直是宇宙学家关注的重点，其最大的特点是无法被直接观测到，但科学家们发现它们的存在是其产生了明显的引力效应，并体现在星系与星系团之间。科学家们估计宇宙中有80%的物质与暗物质有关。
到目前为止，还没有科学家发现何种粒子构成了暗物质。但有一种被称为大质量弱相互作用粒子（WIMPs）被认为是暗物质最有可能的候选者。从命名上可以看出，这些假设存在的粒子对宇宙中常规物质仅产生微弱的影响，常规物质如中子、电子还有质子等，也可以被称为重子物质，但是科学家认为暗物质应该是截然不同的物质，它们在宇宙中数量庞大，并无时无刻地穿过宇宙空间，自然也包括人体。
根据位于密歇根大学的理论物理学研究中心教授凯瑟琳·弗里兹（Katherine Freese）介绍：大质量弱相互作用粒子之前被认为在偶然的机会下会与原子核发生碰撞，但现在看来这种碰撞应该更加经常发生。比如，传统理论上认为人体细胞中的一个原子核与假设中的暗物质粒子发生碰撞的几率大约是一生一次，可以说相当这个现象是较为罕见的，但最新的理论却将这个几率提升至一分钟一次。
根据宇宙学理论，大质量弱相互作用粒子在宇宙刚诞生的黎明时期就被产生出来，这与其他粒子形成过程类似。虽然大质量弱相互作用粒子不属于宇宙中常规物质，并且它们很少与常规物质发生相互影响，但是两个这样的粒子相遇碰撞是会发生湮灭，将质量转变为能量。位于瑞典斯德哥尔摩大学奥斯卡·克莱因中心的博士后研究人员克里斯托弗·萨维奇（Christopher Savage）介绍：随着宇宙不断地膨胀，整个空间温度不断下降，大质量弱相互作用粒子之间间隔距离逐渐被拉大，最后不再发生湮灭现象，仅仅是相互徘回运动。
最新的模型表明每秒钟有数十亿数量级的大质量弱相互作用粒子穿过地球，这也意味着每秒钟都有假设中的暗物质粒子穿过你的身体。对此，科学家们设计了一些周密的实验方案来探测暗物质粒子的存在，比如将锗晶体作为实验材料，探索暗物质粒子击中它们的概率以及这类碰撞所产生的能量等。研究人员萨维奇与弗里兹都使用了相同的计算方法以探寻大质量弱相互作用粒子的质量以及丰度，并评估暗物质粒子与人体原子核发生相互作用的几率。
萨维奇认为计算的方向较为明确，我们已经知道该如何去计算它们，但实际上暗物质粒子对常规物质（如人体）产生的影响几乎不存在，但氧原子和氢原子更有可能与暗物质粒子发生相互作用。由于人体中含有大量的水，从这个角度上看，暗物质粒子与人体发生作用还是有较大潜伏性。最新的计算表明。大质量弱相互作用粒子为60千兆电子伏特，一个体重为70千克的正常人，身体内的原子核每年将面对10个大质量弱相互作用粒子。如果是10到20千兆电子伏特的大质量弱相互作用粒子而言，平均每个人将一年中将面对多达数十万的粒子撞击。
在对面如此大量假设性的暗物质粒子撞击，那么暗物质粒子会对人体产生何种影响？研究人员认为该级别的相互影响微弱，大质量弱相互作用粒子不会对人类构成太大的威胁，但是这些粒子之间发生碰撞时，它们就是发生湮灭而释放出更多的能量。弗里兹认为这些粒子的质量是质子质量的一百倍，当它们发生碰撞时就是得到一个质子产生能量的200倍，这个情况明显是充满了活力。而如果大质量弱相互作用粒子湮灭发生在身体中，那么可能导致不利的基因突变，只不过这一切发生的几率非常低。（Everett/编译）
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新太空"亲子鉴定"显示:地球是月球唯一单亲妈妈
据国外媒体报道，“男人来自火星，女人来自金星！”目前，依据“阿波罗号”月球岩石样本最新“亲子鉴定”，地球是月球的“妈妈”！
最新研究揭晓月球的起源之谜，并非源自火星大小的原行星与地球碰撞，地球是这颗星球的“单亲妈妈”
长期以来，天文学家一直认真研究思考月球的身世，通过阿波罗号载人月球任务采集的月球岩石样本分析形成了80年代中期基本的月球起源假设。该主流理论认为，火星大小的一颗原行星在44亿年前与地球发生碰撞，两个星体溶合在一起，就像是小孩玩耍的黄色和蓝色的培乐多彩泥，最终揉捏成一个绿色的球体。而月球从溢出喷射物中很快浓缩形成，这一理论也适用于冥卫一的形成。
然而，最新一项对于月球、地球和陨石中钛元素对比分析显示，月球物质唯一来自于地球。可以想像，地球是月球的唯一单亲妈妈！这项研究是美国芝加哥大学张军军(音译)和合著作者发表在3月25日出版的《自然地球科学》期刊上。
如果月球诞生于两颗星球的碰撞，逻辑理论上，这颗卫星应当拥有一半的地球物质，以及另一半的碰撞星球成份。这种钛物质通常是以固态或者熔化状态存在，而不是月球诞生之初的蒸汽状态，这意味着钛元素不太可能是地球和某颗星球碰撞结合的成份。钛元素形成于超新星爆炸，它们存在轻微的化学成份差异，且大量存在于太阳系。它们有点儿像“同位素邮票”，可以显示它们起源于太阳系中哪个区域。
研究人员称，令人惊奇的是月球钛元素与地球具有相同的同位素成份，并没有证据显示太阳系第三方异质星体介入月球的形成。
这项钛元素分析结果与之前其他研究人员发现月球和地球拥有相同氧同位素的研究结果具有一致性，该项研究结果使行星科学家重新开始搜索月球起源，但当前并没有令人满意的月球形成理论。
这项研究让人们倾向于联系至之前的“母亲-女儿”假说——月球是地球的副产物，只是地球遭受冲击力，使地球的一些质量非常快速地旋转，飞向太空形成块状结构。依据这一原理，地球根本不是一个培乐多彩泥球！
另一个理论是地球和一个不含有钛元素的“雪球行星”发生碰撞，这将间接证实巨大飞行雪球行星为何不再存在。同时，这也非常不可能出现与地球相同成份的另一颗碰撞星球，地球拥有太阳系形成中太空区域弥漫的所有类型太空物质。
自从人类对月球产生认知意识以来，这颗星球的神秘性就让天文观测者迷惑不解，目前当人类在月球行走之后数十年，人类仍无法彻底揭开它的神秘面纱。
上帝是不会向人类展示月球的形成过程，我们的想像力和细致深入的分析或将真实演绎出44亿年前这颗星球是如何诞生的。
科学模拟实验大揭秘:2009年木星碰撞迷云散去
对比两次碰撞事件之后大气层密度分布状况，图左是1994年7月苏梅克/列维9号彗星碰撞角度，图右是2009年天体碰撞角度，木星大气层密度未被破坏的侧面轮廓位于图像背景。
据国外媒体报道，1994年7月，业余和专业天文学家都观测到苏梅克/列维9号彗星分解进入木星大气层，虽然这种类型的碰撞非常罕见，但事隔15年在2009年7月份木星表面出现第二次碰撞。此次碰撞的天体并未直接观测到，因此天文学家仅能依据图像中木星大气层的干扰情况来分析判断。
美国佛罗里达中央大学的贾拉德-庞德和加利福尼亚州大学圣克鲁兹分校研究小组共同研究分析2009年木星遭受碰撞的原因，由于没有直接的碰撞事件观测记录，研究小组使用数值模拟来更好地理解形成木星大气层较大干扰的原因。
使用三维流体力学代码，研究小组模拟了8次天体碰撞，他们选用的天体直径分别为0.5千米和1千米，不同的密度和成分(玄武岩或者冰)。通过使用相同的碰撞角度(69度)和碰撞速度(61.4千米/秒)，研究小组能够将2009年7月碰撞木星的天体可能的体积和构成成份缩小在较小范围内。
通过将苏梅克/列维9号彗星作为2009年碰撞事件的模拟对比，显示出碰撞形成羽状烟柱的差异性。2009年天体碰撞木星的角度将形成较浅的碰撞深度，以及较小、较平缓的烟柱。研究小组的模拟结果显示0.5千米直径天体碰撞可产生较小、平缓的烟柱，而1千米直径天体则可以产生较大、较快的烟柱。
天体碰撞穿透深度显然与碰撞天体的性质有关，在一定的碰撞角度，较大、较密集的碰撞天体，将更深地进入木星大气层。当研究小组对比苏梅克/列维9号彗星碰撞和2009年碰撞事件之后的状况，他们发现了一些差异之处。苏梅克/列维9号彗星产生的木星大气层干扰显著比2009年碰撞事件较大、较快。
研究小组模拟的8次天体碰撞中，多数0.5千米直径的天体不能计算作为2009年碰撞木星形成大气层干扰的因素。直径较小的天体无法足够渗透，在木星同温层形成壮观的干扰。通过计算模拟0.5千米直径天体的碰撞结果，研究小组能够界定出2009年7月碰撞天体的最小体积和密度，虽然多数0.5千米直径的碰撞天体已排除，但是0.5千米直径的玄武岩天体，以及所有1千米直径碰撞天体都会在木星大气层中产生足够强烟柱，抵达木星对流层氨冰云层高度。
研究小组提及目前有必要进行更多的模拟实验，从而以附加的参数来更好地缩小碰撞特征。此外，研究小组声称，氨气从对流层顶部传输至同温层，意味着必须对碰撞烟柱进行调查。在附加的研究中，研究小组希望未来能够提炼出2009年7月份木星碰撞事件相关大气层干扰的可能。研究小组的这项研究报告现发表在2月1日出版的《天体物理学杂志》期刊上。（卡麦拉）
微黑洞撞击地球威胁极小 相当于全球性四级地震
据英国新科学家杂志报道，我们可以高枕无忧，在太空中漫游未被探测到的小黑洞不会对地球构成危害。
太空中漫游未被探测到的小黑洞不会对地球构成危害
各种计算机模型显示宇宙大爆炸之后宇宙物质将在黑洞中崩溃，叫做原初黑洞的最小体积黑洞通过霍金辐射过程蒸发宇宙物质。英国剑桥大学的凯瑟琳-马克(Katherine Mack)说：“除了那些质量达数十亿吨或者更大的黑洞被勘测发现，更多的黑洞将很难被探测到，除非它们碰撞地球。”
事实上，迫切渴望的物理学家已标识出了两个假警报，1908年，一场神秘爆炸使苏联西伯利亚通古斯河畔2000多平方公里森林夷为平地，1973年，物理学家认为通古斯爆炸是黑洞碰撞所导致，之后研究表明物理学家的观点是错误的。在2003年，另一支研究小组认为从“夸克矿块”密集物体中获得的一组未说明地震仪数据可判断这是一场地震。
终结假警报
美国普林斯顿大学的什拉凡-海娜索格(Shravan Hanasoge)和同事置疑是否存在着一种方法能够避免未来出现假警报，他们详细模拟了如果一个十亿吨级黑洞轰击地球所发生的状况。
微型黑洞会以每秒数百公里的速度移动，但是它可以比原子核还小，这样当它穿过地球时仅会形成一个小型、像针状的通道。
尽管微型黑洞非常小，但仍有可能碰撞地球。这是因为当该黑洞首次抵达并存在于地球外地核时，外地核将震动，形成球状对称冲击波，这将引发地球上每个地震仪同时震动，并不像正常的地震具有一定的局部性。
幸运的是，微型黑洞碰撞地球形成的震动效应并不强，像一次全球性4级地震。海娜索格说：“它不会造成全球性破坏，对于人们几乎察觉不到。”
“黑洞猎人”发现此类现象的概率非常低，即使如某些理论预测的那样，星系中的全部暗物质都是由原初黑洞构成，它们与地球碰撞也仅是每隔1000万年发生一次。
宇宙弦
我们拥有装备能够探测到微型黑洞，并尽可能地尝试。海娜索格说：“这并不会花费太多的人力和物力，基于现在的装置和科学方法，我们将获悉它的存在性。”
虽然成功探测的概率非常低，投入成本高。但原初黑洞可能形成于宇宙弦(cosmic strings)，宇宙弦是宇宙大爆炸之后形成的一种空间缺陷结构。
马克说：“这将提供很好的机会洞悉宇宙早期所发生的事件，采用其他方法则很难实现。从最早期宇宙发现它们，就像在宇宙大爆炸发现漂向我们的漂流瓶，从中我们可以非常直接地观察到当时所发生的一切，同时这将是非常令人兴奋的发现！”（悠悠/编译）
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太空垃圾找到解决之道 卫星将其推入大气层销毁
科学家描绘的太空垃圾分布图
随着人类探索太空的脚步逐步较快，太空垃圾越来越多，如何清理他们也成了首要问题。近日，科学家提议发射人造卫星来处理日益增多的太空垃圾。这项由意大利航天局研究员提出的计划是发射一个前端带有推进燃料装置的航天器。
发射的人造卫星将迫使较大体积的太空垃圾毁灭性地进入地球大气层，这将预防太空垃圾碰撞通讯系统和国际空间站。在近地轨道现已监控到2万多个太空垃圾，其中主要是航天器废弃部件或者碰撞残骸。
这项研究负责人马可-科斯特罗努沃告诉英国广播公司，我认为这是一个非常具有挑战性的问题，它的紧迫性非常强。现在是时间该行动了，我们应当抓紧时间尽可能多地移除太空垃圾。
虽然科斯特罗努沃声称这个思路投入成本较低，但人造卫星每年仅能移除5-10个太空垃圾，这与不计其数的太空垃圾相比只是九牛一毛。同时，处理太空垃圾的计划也可避免“卡斯勒症”——过多的太空垃圾飞越地球轨道使地球运行较为危险。
30多年前，美国宇航局已预测到当前的情形，就在上个月一个危险的太空垃圾与国际空间站近距擦身而过，从而督促航天部门尽快寻求解决方案。近年曾发现了严重的人造卫星碰撞事件，2009年“Iridium 33”和“Kosmos 2251”卫星发生碰撞。这两颗高速运行通讯卫星碰撞速度为3000米/秒，这是地球轨道运行卫星历史上最大的碰撞事件。
科斯特罗努沃博士和研究小组同事现已鉴别发现60多个大型太空残骸，它们主要是废弃的火箭组件，三分之二的太空垃圾已超过3吨重。
近日，美国宇航局工程师克里昂-赖维特称，目前有必要处理太空垃圾了。这项最新研究发表在《航空学报》期刊上。(叶孤城)
月球现蝶状疤痕陨坑 疑似50年前航天器碰撞所致
上世纪60年代月球轨道2号航天器负责勘测确定阿波罗号和测量号的着陆地点，最新观测到的蝶状月球陨坑被猜测是月球轨道2号航天器碰撞月球表面的结果
最新观测的一处月球奇特“疤痕”使天文学家感到惊讶，他们猜测这可能是几十年前计划性碰撞月球任务中一艘宇宙飞船碰撞月球后留下的残骸痕迹。
美国宇航局月球轨道勘测器使用窄角相机拍摄到这一奇特的月球碰撞，在这种高分辨率相机下，经常可清晰地看到阿波罗时期航天器碰撞或者着陆月球的细微特征。
美国亚利桑那州大学博士后詹姆斯-阿什利在博客中发表的月球轨道勘测器照片说明中写道：“最新观测到的月球疤痕鲜明的阴影和光亮对比区域显示该区域成份的差异性和月球表面特征的成熟性。”
阿什利指出，照片中蝴蝶节状的月球碎石残骸可能是美国宇航局月球轨道2号航天器碰撞月球表面形成的，1967年，美国宇航局依照计划发射月球轨道2号航天器碰撞在月球表面。
无人驾驶的月球轨道2号航天器碰撞月球表面，将帮助寻找“阿波罗号”和“测量号”航天器的着陆地点。阿什利称，依据2007年月球勘测国际图集，月球轨道2号航天器将推荐于1967年10月11日碰撞在月球远侧表面。
1967年，月球轨道2号航天器倍受关注，它拍摄传回著名的哥白尼陨坑图片，当时这张照片被新闻媒体称为“世纪之星照片”。
这个月球轨道2号航天器碰撞地点位置是东经119.1度，北纬3度。目前对该地点的勘测具有评估性，这是由于月球远端无法直接进行射电观测。阿什利称，但目前仍有一些未解之谜，其中这处疤痕陨坑，不像是仅有数米高航天器碰撞形成的。最初评估矿石区域直径大约85米，但从图片中很难界定陨坑的边缘，因此无法准确估计它的真实直径。因此，当前的勘测数据具有不确定性，未来进一步的分析将揭开月球疤痕的神秘面纱。（卡麦拉）
NASA考虑用激光器射击太空垃圾 避免产生碰撞
环绕在地球轨道的日益增长太空垃圾层已严重影响太空飞行，同时，伴随着较大碎片碰撞使得该情况更加恶化。目前，美国宇航局太空科学家制定了一项新型解决方案——使用中等功率激光器推挤太空垃圾偏离碰撞路线。
美国宇航局太空科学家拟用中等功率激光器推挤太空垃圾偏离碰撞路线
当前美国军方已跟踪近地球轨道大约2万个太空垃圾，其中多数是太空飞船的丢弃组件或者来自太空轨道的碰撞残骸。每年地球大气层可自然地拖拉牵引部分太空垃圾坠落在地球表面，但在1978年，美国宇航局天文学家唐-卡斯勒(Don Kessler)预测了“末日假想”——随着碰撞引起太空残骸碎片的增多，太空垃圾数量的增长速度远超过坠落在地面上的数量。最终，地球将成为永久太空垃圾带，使得太空区域非常危险，难以进行太空飞行。这种假想称为“卡斯勒综合症”。
近地球轨道已出现一些令人慌恐的碰撞和“擦肩而过”的事件，其中包括2009年两颗通讯卫星发生碰撞，几个月之后此次碰撞产生的残骸差点儿碰撞到国际空间站。一些计算机模型显示，卡斯勒综合症现象可能已在一定的轨道高度“启动”。美国宇航局工程师克里昂-维特(Creon Levit)说：“目前太空垃圾已进入‘引爆点’，并且状态正逐渐恶化。”
这项研究报告现已提交至《太空研究进展》杂志，并发往预印本网站arXiv.org，研究小组领导人美国宇航局太空科学家詹姆斯-梅森(James Mason)提出了一个新颖的解决方案——并非牵引太空垃圾坠落在地球表面，而是确保它们停止碰撞。该项最新研究合著作者、美国宇航局太空科学家威廉-马歇尔(William Marshall)说：“如果我们阻止太空垃圾层叠式碰撞效应，自然牵引拖拉作用将使太空垃圾坠落在地面上，我们给予环境一个清洁自身的机会。”
维特称，简单地避免新太空碎片的形成对于轨道安全具有重大意义，由于拥有较大面积的太空垃圾将承受更大的牵引力，地球大气层首先会将最轻、最扁平的太空垃圾碎片坠落在地面上。当较大的残骸分解成小部分，这些太空垃圾将变得非常难以移动。最糟糕的是，这些碎小的太空垃圾是最危险的，尤其是那些小而密集，像球状结构的太空垃圾。他说：“如果一颗人造卫星与另一块太空垃圾以每秒8公里的速度碰撞，它将变得粉碎。”
在这项最新研究中，研究人员表示使用太空望远镜上装载的一个中等功率激光器来照射处于可能碰撞路线的轨道残骸碎片，激光器的每个光子将携带少量的动量。所有的光子总计合成的光束可在太空中推移物体。他们预测每天持续使用激光器照射太空垃圾1-2个小时，足以使整个太空垃圾出现位移，大约每天可移动太空垃圾198米(650英尺)。虽然这种方案无法将太空垃圾完全从太空轨道中移除，但初步模拟显示足以避免超过一半以上的太空残骸碰撞。
此前美国宇航局科学家曾暗示采用激光器射击太空垃圾，但之前的计划是依赖于军用激光器摧毁目标，或者蒸发其部分表面，形成较小的等离子羽状物。研究小组指出，像之前计划所提及的激光器成本非常高昂，更不必说使用军事级别的激光器射击太空垃圾。
目前，科学家所采用新型系统中的激光器曾用于汽车制造中焊接和切割等工业操作，它们在市场便于购买，价格大约为80万美元。据悉，其它激光器系统的成本大约在数百万-数千万美元。
太空安全专家布莱恩-维顿(Brian Weeden)是安全世界基金会的技术顾问，他虽未参与这项最新研究，但对该研究持有浓厚兴趣，他说：“这种新型激光器系统解决了技术问题，使它们的成本更加低廉，并很大程度地降低了灾难性事件的发生。”同时他强调称，然而我并不认为这是一个长久之计，它或许在某一时间段非常有效，但我并不认为它能完全阻止太空残骸移动，或停止新太空垃圾的生成。
卡斯勒指出，目前最新提出的新型激光器并不能完全使体积最大的太空垃圾改变方向，当前它仅能完全避免地球轨道内多数大量太空垃圾发生碰撞。(叶孤城)
NASA考虑用激光器射击太空垃圾 避免产生碰撞
美国宇航局太空科学家拟用中等功率激光器推挤太空垃圾偏离碰撞路线
当前美国军方已跟踪近地球轨道大约2万个太空垃圾，其中多数是太空飞船的丢弃组件或者来自太空轨道的碰撞残骸。每年地球大气层可自然地拖拉牵引 部分太空垃圾坠落在地球表面，但在1978年，美国宇航局天文学家唐-卡斯勒(Don Kessler)预测了“末日假想”——随着碰撞引起太空残骸碎片的增多，太空垃圾数量的增长速度远超过坠落在地面上的数量。最终，地球将成为永久太空垃 圾带，使得太空区域非常危险，难以进行太空飞行。这种假想称为“卡斯勒综合症”。
近地球轨道已出现一些令人慌恐的碰撞和“擦肩而过”的事件，其中包括2009年两颗通讯卫星发生碰撞，几个月之后此次碰撞产生的残骸差点儿碰撞 到国际空间站。一些计算机模型显示，卡斯勒综合症现象可能已在一定的轨道高度“启动”。美国宇航局工程师克里昂-维特(Creon Levit)说：“目前太空垃圾已进入‘引爆点’，并且状态正逐渐恶化。”
这项研究报告现已提交至《太空研究进展》杂志，并发往预印本网站arXiv.org，研究小组领导人美国宇航局太空科学家詹姆斯-梅森 (James Mason)提出了一个新颖的解决方案——并非牵引太空垃圾坠落在地球表面，而是确保它们停止碰撞。该项最新研究合著作者、美国宇航局太空科学家威廉-马 歇尔(William Marshall)说：“如果我们阻止太空垃圾层叠式碰撞效应，自然牵引拖拉作用将使太空垃圾坠落在地面上，我们给予环境一个清洁自身的机会。”
维特称，简单地避免新太空碎片的形成对于轨道安全具有重大意义，由于拥有较大面积的太空垃圾将承受更大的牵引力，地球大气层首先会将最轻、最扁 平的太空垃圾碎片坠落在地面上。当较大的残骸分解成小部分，这些太空垃圾将变得非常难以移动。最糟糕的是，这些碎小的太空垃圾是最危险的，尤其是那些小而 密集，像球状结构的太空垃圾。他说：“如果一颗人造卫星与另一块太空垃圾以每秒8公里的速度碰撞，它将变得粉碎。”
在这项最新研究中，研究人员表示使用太空望远镜上装载的一个中等功率激光器来照射处于可能碰撞路线的轨道残骸碎片，激光器的每个光子将携带少量 的动量。所有的光子总计合成的光束可在太空中推移物体。他们预测每天持续使用激光器照射太空垃圾1-2个小时，足以使整个太空垃圾出现位移，大约每天可移 动太空垃圾198米(650英尺)。虽然这种方案无法将太空垃圾完全从太空轨道中移除，但初步模拟显示足以避免超过一半以上的太空残骸碰撞。
此前美国宇航局科学家曾暗示采用激光器射击太空垃圾，但之前的计划是依赖于军用激光器摧毁目标，或者蒸发其部分表面，形成较小的等离子羽状物。研究小组指出，像之前计划所提及的激光器成本非常高昂，更不必说使用军事级别的激光器射击太空垃圾。
目前，科学家所采用新型系统中的激光器曾用于汽车制造中焊接和切割等工业操作，它们在市场便于购买，价格大约为80万美元。据悉，其它激光器系统的成本大约在数百万-数千万美元。
太空安全专家布莱恩-维顿(Brian Weeden)是安全世界基金会的技术顾问，他虽未参与这项最新研究，但对该研究持有浓厚兴趣，他说：“这种新型激光器系统解决了技术问题，使它们的成本 更加低廉，并很大程度地降低了灾难性事件的发生。”同时他强调称，然而我并不认为这是一个长久之计，它或许在某一时间段非常有效，但我并不认为它能完全阻 止太空残骸移动，或停止新太空垃圾的生成。
卡斯勒指出，目前最新提出的新型激光器并不能完全使体积最大的太空垃圾改变方向，当前它仅能完全避免地球轨道内多数大量太空垃圾发生碰撞。(叶孤城)
远古曾发生巨大星体碰撞 带来地球大量贵重金属
45亿年前地球和一颗类火星星体碰撞形成月球
月球遭受一颗类似水星大小的星体碰撞，在太阳系行星形成的最后阶段普通存在猛烈的星体碰撞现象
一项最新研究表明，大约45亿年前，地球、月球和火星曾遭受巨大星体碰撞，在这一梦魇时期，却为这些处于形成过程中的星体带来了珍贵的黄金、铂等贵重金属资源。
研究人员称，45亿年前，正值太阳系行星形成的最后阶段，体积有冥王星大小的星体碰撞地球，之后地球又遭受一颗火星大小星体的碰撞。碰撞月球和火星的星体则略小一些，却仍对它们构成毁灭性打击。在这个猛烈碰撞时期，很可能导致地球的轴心偏离10度，但同时向地球表面送递了大量的黄金和其它贵重金属，同时很可能对月球带来了大量的水资源。美国科罗拉多州西南研究学会的比尔·博特科说：“我们可以使用这些信息揭示地球、月球和火星的最大发育期。”
大量黄金、铂等贵重金属之谜
研究人员称，黄金、铂、钯等金属元素被称为“嗜铁体(siderophile)”，它们非常倾向于铁，因此它们应当伴随铁进入地球内核，月球和火星在形成过程中，在地幔和地壳层中留下接近空虚的结构。然而，嗜铁体在这些星体表面却大量存在着。
博特科说：“这些贵重金属的大量存在的确非常令人惊奇！人们曾对此置疑，它们是如何形成的，这一争论持续了近十年。”一种可能性是嗜铁体在星体内核形成之后通过星子假说的碰撞过程实现快速补充，它们促进了星体的完全形成。博特科和同事们更倾向于这一解释，他们在这项最新研究中梳理出多种证据进行支持，他们还计算出关于这一星体碰撞时期的数据。
星球创伤模型
研究人员称，为了计算黄金、铂和其它嗜铁体的广泛存在性，星体碰撞需要向地球地幔带来0.5%的地球质量，向火星带来近5%的火星质量，向月球带来近600%的月球质量。使用数字模型，研究小组可以确定是否此次碰撞是由一系列较小的巨大太空岩石造成的。博特科说：“碰撞地球、月球和火星的星体，都富含贵重金属元素，并且这些星体的质量都非常大。”
研究结果显示，碰撞地球的最大星体直径可达到2414-3219公里，碰撞火星和月球的最大岩石星体直径分别为1609公里和322公里。在月球碰撞中，碰撞星体为月球带来了大量的嗜铁体元素和水资源。这一碰撞时期大约在45亿年前太阳系行星形成的最后阶段，在地球遭受最猛烈碰撞的数千万年中，一颗类似火星大小的星体碰撞地球，可能形成现今的月球。博特科和同事们将这项研究发表在12月9日出版的《科学》杂志上。
其它证据
研究人员称，这项研究结果源自该数字模型和其它支持性证据。例如：一些理论模型描述星体碰撞的形成和演变，暗示着较大的星体有效地吞噬了较小的星体，并残留了贵重金属元素。类似的这些贵重金属元素存在于小行星带，最后存在的碰撞星体消失在太阳系内部。博特科说：“这些体积的星体分布明显在我们的数字模型预计范围之内。”一些科学家认为，假设火星巨大的伯勒里斯盆地(Borealis Basin)的确是一个碰撞陨坑，一颗1600公里直径的碰撞星体正好符合。
依据研究人员称，这一系列星体碰撞连续在一起，将进一步促进地球、月球和火星的形成。博特科说：“我们有大量不同线索的证据表明这一过程是真实发生的。”
