「核武器」防御近地小行星的九种武器
精选评测好文
原文标题:防御近地小行星的九种武器
当小行星来袭,除了让地球流浪,人类还能怎么办?针对近地小行星撞击威胁,世界各国科学家开展了大量研究,发展了九种代表性 " 招式 "。
第一招:躲
如果小行星个头太小,导致的危害效应有限,而处置起来得不偿失,那我们可以躲到地下工事中,避其锋芒,躲过空爆引发的冲击波、热辐射和光辐射等危害效应。这一招,一般用于直径十米级近地小行星。
此外,如果小行星虽然尺寸很大,但预警时间太短,比如有些小行星从发现到撞击地球可能只有数天的时间,根本来不及实施在轨处置,这时候也只有采取 " 躲 " 的方式,疏散人口和财产,尽量减少损失。
" 躲 " 这一招,可以利用防空洞等成熟的地下工事,但要求我们能够对小行星的撞击时间和撞击区域进行准确预报。
第二招:炸
" 炸 " 是利用核弹去摧毁小行星结构,或者在小行星附近引爆核武器,利用核爆产生的高能射线蒸发小行星表面物质,从而产生推力偏转小行星轨道,后者也被称为对峙核爆。
核武器具有能量密度极高的优点,因此核爆处置近地小行星效率极高,是在短期预警时间条件下处置大尺寸小行星的几乎唯一手段。核爆巨大的能量可以摧毁小行星的结构,但产生的碎块大小、质量与小行星的物质组成、结构、核爆能量、引爆方式等因素相关,小行星碎块可能还会继续撞向地球,有可能产生次生危害效应。相比直接摧毁小行星结构,利用对峙核爆偏转小行星轨道由于不会产生碎片,是一种更为可控的方式。
核爆虽然效率高,但采取核爆处置近地小行星面临国际法律和政治争议,在太空中使用和部署核武器是需要尽量避免的。一旦在太空中打开核爆这个潘多拉魔盒,谁知道它会把人类带向何方?
利用核弹摧毁小行星结构,或在其附近引爆核武器,从而产生推力偏转小行星轨道,后者也被称为对峙核爆。版权/NASA/NSS
第三招:撞
" 撞 " 是利用人造飞行器高速撞击小行星,瞬间改变小行星的速度,随着时间推移,近地小行星的轨道会逐渐偏离撞击地球的轨道,从而消除撞击风险。
动能撞击是目前最成熟、可行的小行星防御技术。2015 年,美国发射了深度撞击任务,利用一颗约 370 千克的小卫星,以约 10.2 千米/秒的速度,高速撞击了直径约 6 千米的 " 坦普尔一号 " 彗星的彗核,对彗星轨道的速度改变量约为 0.1 微米/秒。2021 年 11 月 24 日,美国发射了 " 双小行星重定向测试任务 ",将利用一颗约 550 千克的小卫星,以 6.7 千米/秒的速度,高速撞击 " 狄迪莫斯 " 双小行星系统中直径 160 米的子星,预期将会使小行星的速度改变 0.8-2 毫米/秒。
动能撞击防御小行星效果与撞击产生的小行星速度改变量直接相关。考虑到小行星巨大的质量,动能撞击防御小行星技术本质上还是相当于" 以卵击石 "。因为飞行器的重量往往只有吨级,而百米尺寸小行星的重量高达百万吨级,两者相差 6 个数量级。利用几吨的飞行器去撞几百万吨的小行星,犹如蚍蜉撼大树,对小行星的速度改变量一般只有毫米 / 秒的量级,人类呼吸时空气的运动速度都比这快得多。要使用毫米 / 秒的速度改变量去防御小行星,需要十几年预警时间。要么就得用几十枚运载火箭,去发射几十个撞击器去同时撞击小行星。美国航天局在 2018 年做过研究,对于直径约 500 米的贝奴小行星,如果要提前 10 年将这颗小行星偏转出地球轨道 9000 千米的距离,需要使用 75 发德尔塔 4 重型运载火箭发射 75 个 8 吨的撞击器。
尽管动能撞击技术是人类目前最成熟可行的防御小行星的技术,但由于人类运载能力有限,防御大尺寸小行星往往需要几十发运载火箭发射几十颗撞击器才能有效处置大尺寸小行星,而带来极大的工程实施成本和风险。
双小行星重定向测试任务(DART)示意图,该任务将利用小卫星高速撞击双小行星系统中的子星,预期改变小行星的速度。版权/NASA
第四招:牵
" 牵 " 是利用一个较重的飞行器盘旋在小行星前方,通过小行星与飞行器之间的万有引力缓慢牵引改变小行星轨道,这种方式也被称为是" 引力拖车 "。
相比于核爆和动能撞击都是瞬时产生极大的外力作用在小行星上," 引力拖车 " 是通过微弱作用力持续作用在小行星上,从而缓慢地改变小行星的轨道。
由于万有引力与相对距离的平方成反比例关系,这种方式往往要求飞行器盘旋在距离小行星一个半径轨道高度处。对于直径 140 米的小行星,要求飞行器维持在小行星表面 100 米附近,而小行星的极其不规则的引力场必将强烈地影响飞行器的运动,对飞行器的导航制导和控制提出了较高挑战。
这种方法改变小行星的轨道,往往需要 20 年以上的预警时间。此外," 牵 " 要求飞行器与小行星保持几乎相同的位置和速度,不适合大倾角等轨道转移代价较高的小行星。
利用较重的飞行器盘旋在小行星前方,通过小行星与飞行器之间的万有引力缓慢牵引改变小行星轨道,这种方式也被称为是 " 引力拖车 "。版权/NASA
第五招:拖
" 拖 " 是利用飞行器对小行星整体拖离。十米尺寸小行星,重量差不多达到 1000 吨。而五十米尺寸的小行星,重量可达 20 万吨。显然,利用 " 拖 " 的方法,只能拖动小尺寸的小行星,对于大尺寸小行星,则无能为力。
除此之外," 拖 " 小行星属于接触式处置方式,对小行星的表面物质和结构特性非常敏感,如何在微重力环境下有效长期附着在小行星表面,如何在小行星旋转状态下实现有效推力控制,如何在附着状态下持续获得大功率能源供给,都是极大的挑战。
与 " 牵 " 类似," 拖 " 也要求飞行器与小行星保持几乎相同的位置和速度,不适合大倾角等轨道转移代价较高的小行星。
利用飞行器把小行星整体拖离的 " 拖船 " 方式。版权/NASA
编辑 / 怀尘
中国国家天文
ChineseNationalAstronomy
其他人还看了
「神舟」太空出差三人组要回家了!神十三航天员将进入返回准备阶段
郑重声明:本文“「核武器」防御近地小行星的九种武器”,https://nmgjrty.com/shumacp_395381.html内容,由中国国家天文提供发布,请自行判断内容优劣。
上一篇:「网易云音乐」不容易的网易云音乐
- 全部评论(0)
- 「核武器」防御近地小行星的九种武器
- 「nft」火爆全网的元宇宙、Web3和NFT,如今已“过气”?
- 「网易云音乐」不容易的网易云音乐
- 「网易」传闻:《底特律:化身为人》开发商将被网易全资收购
- 三星GalaxyA535G手机在巴西上市,确认赠送15W充电器
- 联想MotoG524G手机配置曝光:搭载骁龙680芯片,6.55英寸90HzOLED显示屏
- 399块值不值?游戏手机厂商打造的“降噪耳机”,试了下还行
- 电子束量测重大进展,东方晶源首台8英寸关键尺寸量测装备(CD-SEM)正式交付
- 索尼Xperia1III/Xperia5III/XperiaPRO-I等5款机型安卓12陆续推送中,官方公布更新内容大
- 真无线耳机很多,但是这款SONGPLAY耳机不一样
- 小米蓝牙耳机Air2SE中正评测,交互体验不俗,佩戴差点意思
- 薛之谦潮牌联名的蓝牙耳机值得买吗?漫步者Q2开箱测评
- 2022年小爱音箱选购指南,干货满满,看这一篇就够了!
- 1更换电池及维护
- 苹果认可,华为特供,Anker安克65W氮化镓三口超能充这么受欢迎?
- 打工人桌面升级计划,用北弧升降台低成本让工位变升降桌
最新更新
- 「核武器」防御近地小行星的九种武器
- 「nft」火爆全网的元宇宙、Web3和NFT,如今
- 「网易云音乐」不容易的网易云音乐
- 「网易」传闻:《底特律:化身为人》开
- 三星GalaxyA535G手机在巴西上市,确认赠送
- 联想MotoG524G手机配置曝光:搭载骁龙680芯
- 399块值不值?游戏手机厂商打造的“降噪
- 电子束量测重大进展,东方晶源首台8英寸
- 索尼Xperia1III/Xperia5III/XperiaPRO-I等5款机型安
- 真无线耳机很多,但是这款SONGPLAY耳机不
- 小米蓝牙耳机Air2SE中正评测,交互体验不
- 薛之谦潮牌联名的蓝牙耳机值得买吗?漫
- 2022年小爱音箱选购指南,干货满满,看这
- 1更换电池及维护
- 苹果认可,华为特供,Anker安克65W氮化镓
推荐阅读
- 「nft」火爆全网的元宇宙、Web3和NFT,如今已“过气”?
- 「网易云音乐」不容易的网易云音乐
- 「网易」传闻:《底特律:化身为人》开发商将被网易全资收购
- 「机器人」细思极恐:50年后AI就能代替人类?
- 「映众」映众RTX3090Ti原价14999元
- 「分辨率」满屏幕都是失败的《艾尔登法环》
- 「蔚来」李斌谈“蔚来造手机”:正处于调研阶段做好手机有挑战
- 「电竞」黑鲨5系列首创逆重力双VC液冷系统京东4月2日开售
- 「京东」vivoXNote新品上线京东预约享100%保值换新服务
- 「5g」华为智选新机曝光:支持5G6.78英寸2K屏
- 「iphone」屏下指纹版iPhone15跳票!郭明錤:2024年前都不会有
- 「渲染图」iPhone14Pro外观定了:高清图公布
猜你喜欢
- [iPhone]iPhone13promax远峰蓝128G入手
- [安卓手机]realme真我GTNeo2开箱,金刚石冰芯散热系统+E4屏,5000mAh大电池
- [贴膜]红米9爆屏更换记录,弯曲的中框修复
- [智能机器人]编程从娃娃抓起,MakeBlock程小奔上手体验
- [智能摄像机]内置大电池,无需打孔走线,小米室外摄像机给你满满的安全感
- [充电器]65w网红氮化镓一次看个够
- [电脑支架]原汤化原食,LGErgo显示器支架
- [蓝牙耳机]中端耳机音质天花板,降噪很有一手,鹿图COCO真蓝牙降噪耳机评测
- [音频播放器]关于R01主板的主观看法,和一些碎碎念
- [充电器]双口快充,满足日常需求
- [VR设备]GOOVISLite头戴影院评测
- [蓝牙耳机]魅蓝Blus耳机体验,魅蓝依旧还是当年坚持做良品的青年良品
- [安卓手机]从5988跌至2749,256GB+鸿蒙OS+7nm麒麟,从高端市场跌至中端市场
- 「轻众测|素诺智能可视冲牙器」别急,对准再冲!素诺可视冲牙器让残渣无所
- 「九号新品Nano及Air T15」萌娃初体验——Ninebot九号平衡车Nano