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提前8年预警小行星撞击地球,核弹不起效,拯救人类只有一种办法

如果明天科学家突然发现一颗小行星已经进入撞击地球的轨道,我们该怎么办?这是一个十分严肃的问题,因为它会关系到人类的生死存亡。

提前8年预警小行星撞击地球,核弹不起效,拯救人类只有一种办法

为了验证人类目前的能力是否能够做到拦截小行星的撞击,NASA在2019年进行了一场模拟演练,演练内容是假设人类在2019年5月发现一枚小行星已经进入对地球的撞击轨道,并预计在2027年4月撞击地球。在剩余的8年时间里我们要做些什么?该如何避免这场危机呢?NASA演练的结果如何呢?

NASA实验

NASA这场演练举办于2019年5月4日,其模拟了一枚直径为100-300米的小行星将在2027年4月29日撞击地球。

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一开始,小行星撞击的概率仅为1%,但随着时间的推移,这块巨石撞击的概率从1%逐步上升至10%最终飙升至100%

在演练中,NASA于2021年启动探测计划,探明该小行星最终的撞击地点位于美国西部丹佛地区。几个掌握先进航天技术的国家决定制造6个“动能撞击器”,希望通过撞击的方式改变小行星的轨道。

6枚撞击器成功发射并在2024年8月抵达小行星周围,最终3枚撞击器成功撞击小行星,撞击的能量偏转了小行星主体的预定轨道。不过撞击也导致小行星分离出一块较小的碎片,其偏转方向,朝着美国东部飞去。

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距离撞击仅有两个月的时候,科学家确认这块碎片将摧毁纽约地区。最终小行星碎片以每小时69000公里的速度进入大气层并在纽约中央公园上空15公里爆炸,威力相当于广岛原子弹的1000倍,曼哈顿地区彻底被夷为平地。

上面就是NASA演练的全过程,可见哪怕准备了8年时间,科学家依旧没能完全解决小行星撞击带来的威胁。

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有人可能会说了:“你这是在杞人忧天啊,天天都说有小行星光临,没见过哪次撞上来了。”话是这么说,但是此前的“光临”多为以百万公里的距离擦着地球而过,然而有这么一颗小行星已经被确认将在2029年飞临地球并可能在2036年撞击地球

这就是小行星“阿波菲斯”。

毁神的眷顾

阿波菲斯是天文学家已知的800颗有潜在撞击威胁的小行星之一,它也被称为“毁神星”。根据科学家的预计,它将在2029年以30000公里的距离与地球擦肩而过。

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虽然30000公里这个数字看上去很大,但实际上这已经低于地球同步卫星轨道42164公里,真的可以说是贴着边擦过地球。这次擦边将会对其轨道产生一个微弱的影响,当其2036年再度回归地球的时候,将有不低于1/5000的概率撞击地球(也有研究显示已经排除撞击地球的可能)。

如果其击中地球,将产生约11万枚原子弹爆炸产生的能量,若掉落到海洋,将引发远超2004年印度洋大海啸的毁灭性海啸。

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为了解决小行星的撞击威胁,很多人都幻想使用“好莱坞”式的方案——大质量核弹炸。但是事实上这并不能解决问题。

根据计算,现在全世界所拥有的全部核武器只够摧毁一个直径9公里的小行星,且必须是命中并在其中心引爆,因为宇宙中并没有空气,无法产生冲击波,如果只命中表面,核弹的能量将会不会全部作用于小行星。

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而且,即便摧毁了小行星的主体,其产生的碎片照样会对地球产生威胁。想一想,一堆沾满核辐射的碎片从天而降,哪怕拦截系统将其击毁,怕是只会让核辐射散播地更广。

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因此,想要使用核弹打击马上撞击地球的小行星面临两个问题:

1、核弹威力不足以摧毁小行星

2、核弹虽然摧毁了小行星,但是碎片仍以原来的撞击轨道前行,会给地球带来更大的麻烦。

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那么,以人类现有的技术,有什么方法能够消除进入撞击轨道的小行星的威胁呢?

答案是理论上有两种,但可能只有一种行之有效。

暴力撞击法

第一种方法是比较暴力的方法,就是NASA演练中提到的“撞击偏转轨道”法。这种方法并非只停留在纸面上,NASA已经计划发射一艘飞船进行实地撞击实验。

在2017年,NASA批准了一项名为“双小行星重定向试验”的任务,简称DART。该项目致力于验证通过撞击偏转小行星轨道的技术,并用在未来的星球防御任务中。

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DART将验证动能撞击技术,即通过使用一枚人造卫星撞击的方式改变小行星的运转轨道。其目的地是名为Didymos的一个双星系统小行星。系统中Didymos A直径约为780米,Didymos B比较小,直径约为160米,而DART将撞击较小的Didymos B

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DART任务卫星计划于2021年7月22日搭载SpeceX的猎鹰9号发射升空,并使用名为Evolutionary Xenon Thruster-Commercial的强大离子推进器前往该小行星,预计将于9月份到达1100万公里外的Didymos双星系统。

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撞击预计会令Didymos B的运转速度变化约每秒0.5毫米,可别瞧不起这0.5毫米,随着时间的推移,这将改变小行星的自转周期并偏转其运转轨道,同时还会在其表面留下直径约20米的环形山。

因此我们可以看出,我们应对小行星撞击的第一种方法是通过高速撞击小行星,以改变其运转轨道。

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但是这种方法的成功率可想而知并不高,因为小行星质量太小了,自身维持能力不像行星那样强,在受到撞击,尤其是高速撞击时难免会分裂出碎片,就跟NASA演练中的情景一样,造成更大的麻烦。

所以,这种暴力的方法是行不通的,只能用另一种方法:“文明”的方法。

“文明”拖车法

NASA计划在小行星阿波菲斯2029年飞掠地球时用一种全新技术将它从现有轨道“拉走”,这种技术叫做“引力拖车”。

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“引力拖车”技术简单来说就是用一艘质量较大的飞船在小行星上空盘旋,利用这两个物体间的引力,使小行星逐步偏离运转轨道。只要功夫深铁杵磨成针,虽然引力作为四大基本力中最微弱的力,但是这也架不住日久生情不是,时间会放大物体间相互作用力的效果,只要时间够长,就能让小行星逐渐偏离轨道。

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根据计算,当阿波菲斯在2029年经过地球时,我们仅需要发射一枚1吨重的“引力拖车”飞船即可改变这颗小行星的飞行轨道。

NASA科学家的计算,最优的情况是提前20年发现有威胁的小行星,这样人类就可以提前发射“引力拖车”飞船,以平均每年200米的距离去偏离小行星的运转轨道。

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可以预见的是,“引力拖车”法将会比其他方法更有可能实现,因为目前人类已经有多艘飞船入轨甚至登陆过小行星,所以发射“引力拖车”的成功率更高,且更加可靠。

总结

如果给人类8年时间,该如何避免小行星撞击呢?

显然,这个问题已经从科幻开始走向现实,本文一共列举了三种方法:传统核弹法、暴力撞击法以及“文明”拖车法,其中我个人更倾向于使用最后一种方法。

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不过也要注意到,NASA已经开始着手针对“撞击法”和“拖车法”的航天试验,就让我们拭目以待实验结果吧。

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