雄伟的小行星爱神星,由 NASA 的近地小行星交会任务于 2000 年捕获。 图片来源:美国宇航局
我们的后代——在未来的某个时候——几乎肯定需要转移。
虽然有为了至少下个世纪,行星防御专家正在研究如何转移如此大的岩石,其中一项建议涉及在威胁物体附近引爆核装置。随后产生的能量爆炸会蒸发小行星表面的一部分,喷射出一股类似于临时火箭发动机的物质。虽然在太空中测试这种场景在后勤和财务上都是艰巨的,但研究人员利用了一个极其强大的能量发生器——新墨西哥州的“Z机器”——成功地模拟了核转移。
等等,等等,等等你可能会抗议。没有已经证明,在数百万英里外的一颗真正的小行星上,我们可以通过将航天器撞向地球来远离地球?是的,确实如此。
但在某些情况下,可能需要进行核爆炸。特别是如果我们采取行动的时间相对较少。
桑迪亚国家实验室的物理学家内森·摩尔 (Nathan Moore) 告诉 Mashable:“对于最大的小行星,你需要更强大的东西才能及时将其推开。”
由摩尔领导的这项新研究已发表在同行评审的科学杂志上自然物理学。
亚利桑那州 4,000 英尺宽(1,200 米)的流星陨石坑,由一颗直径仅约 150 英尺(46 米)的小行星在 50,000 年前形成。 图片来源:美国地质勘探局
用核武器攻击小行星
为了模拟太空中的强力核爆炸,摩尔和他的团队利用了最强大的 X 射线发生器。
核产生大量的 X 射线,这些 X 射线会撞击小行星(在我们的星球上,这些核 X 射线会加热空气并产生火球)。利用联邦政府的 Z 机器,科学家们在较小且可实现的规模上产生了这种效应。 “在外太空,我们不会有 Z 机器,我们会有核装置,”摩尔说。 Z 机器位于新墨西哥州阿尔伯克基,是人类能量最高的脉冲动力机器,这意味着它可以在不到一秒的时间内释放大量存储的电力。
可混搭光速
“你不会想在一颗城市大小的小行星上冒险的。”
研究人员创造了一颗小型模拟小行星,并使用薄箔将其悬挂在 Z 机器的室内,该薄箔比人类头发丝细约八倍。在一次强力爆发中,Z 机器产生了 X 射线气泡,冲刷在镍大小的岩石上。至关重要的是,能量脉冲还蒸发了箔片,因此模拟小行星在受到 X 射线照射时会短暂地自由漂浮——这是模拟的重要组成部分,因为真正的小行星在太空中不受束缚。结果呢?
它起作用了。科学团队观察到能量脉冲在模拟小行星的一侧产生了一个小型火箭羽流,将岩石推离了 X 射线的方向。
“这是一个巧妙的实验,”洛斯阿拉莫斯国家实验室研究小行星撞击的科学家 Cathy Plesko 告诉 Mashable。普莱斯科没有参与这项实验,但确实与该研究的研究人员进行了更大规模的合作,模拟小行星撞击。她现在可以将 Z 机器的结果输入计算机模拟,以了解这种爆炸将如何影响更大尺寸的小行星。 “这是我感到兴奋的事情,”普莱斯科说。
新墨西哥州阿尔伯克基的 Z 机器模拟了小行星附近核装置的爆炸。 图片来源:兰迪·蒙托亚/桑迪亚实验室
显示 Z 机器舱内模拟核爆炸的图形。右侧的核爆炸正在向模拟小行星(即垂直的黄色物体)发射 X 射线。左侧的水平红线显示了研究人员测量模拟小行星反冲力的位置。 图片来源:桑迪亚实验室
运载核装置的航天器尚未在开发中。这里的目的是了解如果有必要的话如何部署这样的爆炸。当谈到最大的一类小行星时,并触发了一个,我们当然不希望努力失败。
“你不会想在一颗城市大小的小行星上冒险的,”摩尔说。
今天,小行星撞击我们生活的可能性仍然非常小。平均每年,都会有一颗“汽车大小的小行星”从我们的天空中坠落并爆炸,美国宇航局解释。直径约 460 英尺(140 米宽)的物体每 10,000 至 20,000 年就会发生一次撞击,这可能会造成区域性破坏。还有一个半英里宽或更大的岩石可能在一亿年的时间尺度上发生。
“有了准备就没有恐惧。”
但现在是研究如何使用不同方法偏转小行星的绝佳时机。 “压力消失了,”普莱斯科说。 “我们有时间非常仔细地做作业。”因此,到时候,我们可以集体选择正确的行动方针,无论是否使用核武器。用她的武术教练的名言来说:“有了准备就没有恐惧。”
2000年以来不同大小近地小行星的加速发现。 图片来源:NASA / CNEOS
尽管美国宇航局及其小行星侦查计划已经发现了估计- 直径超过半英里 - 有时会经过地球绕太阳轨道附近(称为近地小行星),意外确实会发生。而且几乎肯定会再次发生。一个意想不到的足球场大小的小行星仅旋转了 40,000 英里2019 年从地球出发。令人惊讶的 56 英尺(17 米)2013年,俄罗斯上空岩石爆炸,炸碎了人们的窗户。还有一些众所周知,它们潜伏在水星和金星的轨道周围,大部分被太阳的光芒所隐藏。
但小行星本身并不具有威胁性。他们只是,在我们太阳系历史的早期形成,时。当一个物体转向地球时,它就是一颗天体岩石,沿着自己的长期轨道运行。
“小行星与个人无关,” 普莱斯科说道。