人類能否阻止“行星殺手”——小行星撞擊地球?
15 次觀看·2023年11月12日
一颗巨大的小行星被发现正冲向地球,撞击后肯定会引发灾难性的灭绝。勇敢的科学家只有一年的时间对这块太空岩石发动先发制人的打击——将其撞离轨道或炸成碎片——人类的命运岌岌可危。他们能阻止吗?
这种世界末日的场景很可能是今天活着的人类永远不必面对的。天文学家绘制了超过33,000 颗偶尔接近地球的小行星的轨迹,至少在未来 100 年内没有一颗小行星会造成任何撞击风险。
尽管如此,科学家们知道灾难可能会在没有任何预警的情况下降临。数以千计的小行星隐藏在太阳的光芒下移动,其中包括许多大到足以毁灭整个城市的岩石,欧洲航天局(ESA) 警告称,有数十颗“行星杀手”小行星——这些小行星的宽度超过 0.6 英里(1 公里),并且具有能力引发全球灭绝事件——仍然潜伏在我们的太阳系中未被发现。
出于这个原因,航天机构“非常认真地”对待世界末日场景,经过多年的研究,已经产生了两种改变潜在致命小行星路线的可行方法:用高速撞击器撞击它,或者用核武器炸毁它。
目前,唯一经过验证的偏转小行星的方法是动能撞击器方法——本质上,这是一场非常非常高风险的宇宙池游戏。
AI 生成·可能包含錯誤
這是一個經典的科幻場景
一顆巨大的小行星被發現正衝向地球
撞擊後肯定會引發災難性的滅絕
勇敢的科學家只有一年的時間
對這塊太空岩石發動先發制人的打擊
將其撞離軌道或炸成碎片
人類的命運岌岌可危
他們能阻止嗎
這種世界末日的場景
很可能是今天活着的人類永遠不必面對的
天文學家繪製了超過33000顆
偶爾接近地球的小行星的軌跡
至少在未來100年內
沒有一顆小行星會造成任何撞擊風險
儘管如此
科學家們知道
災難可能會在沒有任何預警的情況下降臨
數以千計的小行星
隱藏在太陽的光芒下移動
其中包括許多
大到足以毀滅整個城市的岩石
歐洲航天局警告稱
有數十顆行星殺手小行星
這些小行星的寬度超過0.6英里
並且具有能力引發全球滅絕事件
仍然潛伏在我們的太陽系中未被發現
出於這個原因
航天機構非常認真的對待世界末日場景
經過多年的研究
已經產生了兩種
改變潛在致命小行星路線的可行方法
用高速撞擊器撞擊它
或者用核武器炸燬它
目前
唯一經過驗證的偏轉小行星的方法
是動能撞擊器方法
本質上
這是一場非常非常高風險的宇宙持有器
動能撞擊器是一種航天器
它基本上只是高速撞擊小行星
並將其動量傳遞給小行星
就像打檯球一樣
但是小行星從小行星撞擊點
噴射出的物質
可以爲小行星提供額外的動量變化
並將其推得更猛烈一些
NASA今年就通過最近的雙小行星重定向測試
測試了動能撞擊器方法
這是一項耗資3.25億美元的任務
於2022年9月
故意將一艘高速行駛的宇宙飛船
撞向580英尺寬的小行星Dimorphos
Dimorphos對地球沒有構成威脅
但由於其尺寸和圍繞較大半身小行星
繼成功撞擊之後
Dimorphos繞Dimorphos的軌道速度減慢了33分鐘
這是撞擊和小行星表面噴出的大量塵埃的結果
這次任務是人類第一次
也是迄今爲止
唯一一次改變小行星軌道的嘗試
取得了巨大的成功
然而
動力衝擊器方法也有其缺點
就是目標小行星越大
需要更多的動能撞擊器來偏轉它
例如
爲了偏轉一顆寬約610米的小行星
科學家需要同時發射39至85枚
攜帶動能撞擊器的獵鷹重型火箭
爲了偏轉一顆1.5公里寬的小行星
我們需要同時發射565到1266個動能撞擊器
具體取決於小行星準備撞擊地球的哪個部分
無論如何
這些數字都是完全不切實際的
目前
使大型小行星偏轉的最佳選擇
是向其發射核武器
根據科學家們的分析
發現一個當量適當的核爆炸裝置
甚至能夠使1.5公里大小的小行星發生偏轉
從邏輯上講
這一過程
將像常規的行星計任務一樣開始
將核武器牢固地安裝在標準運載火箭頂部
然後通過小型航天器運送到小行星
從那裏
武器可以在高速飛越小行星時
在小行星附近引爆
或者
理想情況下
攜帶核武器的航天器
可以與目標小行星匯合
圍繞它運行數月甚至數年
以找到完美的接近角度
就像NASA的Osiris-REx航天器
在2018年12月至2020年10月期間
對小行星Banner所做的那樣
核爆炸的理想地點
將在距離小行星幾百英尺的範圍內
然後
爆炸
這是一場看起來與地球上引爆的任何核彈
都截然不同的爆炸
當然
太空是真空
所以不會產生大的壓力波
也不會產生地面爆炸的任何熱效應熱
這種輻射洪流會穿透
並蒸發小行星表面的薄薄外層
然後
就像肋骨脣上的動能撞擊器一樣
氣化的物質會從小行星上射出
從而有力地推動岩石遠離爆炸
如果定位正確
爆炸將使行星殺手偏離與地球的碰撞路線
這種方法對於擾亂較小的城市殺手小行星
也同樣有效
這些小行星的直徑至少爲50米
這通常被認爲是
小行星到達地球表面的最小尺寸
雖然對這種岩石的動能撞擊
有使其破碎的風險
形成以不可預測的方式移動的
且未知大小的塊狀碎片
但放置得當的核武器
可以簡單地將小行星炸成碎片
立即解決問題
然而
目前
核武器方法僅存在於
基於地面爆炸數據的模擬中
許多因素
包括小行星的大小和成分
以及其接近地球的時間和軌跡
最終將影響此類任務的成功
這兩種方法的最大挑戰是時間安排
在航星防禦會議演習中
天文學家在假設的小行星撞擊地球之前
提前15年發出警告
這給了他們充足的時間來計劃
發射航天器
並與小行星交匯
如果真正的行星殺手
在撞擊前一兩年被發現
事情就會變得很危險
典型的星際任務開發時間表
大約是5年
就目前的情況來看
一年內取得進展將非常困難
雖然這種情況
科學家們不想直截了當地說
這是不可能的
但這肯定是一個巨大的挑戰
這就是爲什麼最好的行星防禦
是儘早發現小行星
繪製他們的圖表
監測他們
並制定應急攻擊計劃
許多地面天文臺
已經開始參與這一項目
包括NASA的Neo Surveyor
和ESA的Neomir衛星在內的
多個天際任務正在加入其中
希望這些天空之眼
能夠讓科學家們充分了解
潛伏在宇宙迷霧中的殺手
小行星撞擊
是我們實際上有能力預見
和預防的少數自然災害之一
因此
科學家正在利用這一事實
並努力做好儘可能的準備

