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我们如何在没有核武器的情况下从巨大的小行星中拯救世界

放大字体  缩小字体 2025-04-23 11:33  浏览次数:0

An asteroid strike as imagined by the Hollywood film Armageddon

在好莱坞的眼中,对付飞向地球的陨石只有一个办法:核弹。

但与“世界末日”或“深度撞击”背后的人不同,科学家们认为,我们可以通过其他方式使巨型小行星偏离轨道。

数据显示,将祭祀航天器撞向小行星的威力足以避免几乎所有岩石撞击地球,从而避免灾难。

科学家们现在认为,只有直径超过一公里的小行星才需要核爆炸来改变它们的轨道。

这么大的一块岩石预计每70万年就会撞击地球一次,并形成一个像曼彻斯特一样大的陨石坑。专家表示,这种规模的撞击将导致全球毁灭,文明可能会崩溃。

天文学家认为,大约有900个“近地天体”——距离太阳1.2亿英里以内的天体——宽度超过1公里,他们已经确定了其中的95%。

核弹头长期以来一直是,而且将继续是地球防御计划的一部分,但只是作为最后的手段。

白宫最近的一份文件称,美国将继续研究何时需要核爆炸装置来防止小行星毁灭。

一份官方文件指出,“继续研究核爆炸装置用于潜在危险物体偏转的可能性”是谨慎的。

长期以来,科学家们一直认为,要保护地球免受任何直径超过600米的小行星的伤害,就需要一颗核弹。

但来自美国宇航局Dart任务的新数据——该任务故意将一艘宇宙飞船撞向一颗小行星——促使人们决定提高阈值。

The asteroid moo<em></em>nlet Dimorphos as seen by the Dart spacecraft 11 seco<em></em>nds before impact

向太空发射核弹需要全球政治协议。这也将是非常危险的,没有成功的保证。

“一个动能撞击器,一个航天器,将会更加精确,因为你可以选择质量、速度和撞击的方向;你真的可以控制偏转,”欧洲航天局(ESA)的行星防御专家伊恩·卡内利在接受《每日电讯报》采访时表示。

“然而,核装置的情况要复杂得多,这还是在你进入政治讨论之前,因为联合国条约禁止太空核爆炸。

“但即使如此,核装置也不像你在世界末日中看到的那样,你派钻探工人把炸弹放在小行星的核心并摧毁它,这个想法是在距离小行星一定距离的地方引爆它。

“在距离小行星一定距离的地方引发爆炸是非常复杂的,没有人会同意在确定真正的威胁之前进行测试,所以你真的完全不知道如何做。

“而动力冲击器是一项经过验证的技术,现在技术已经成熟,而且更加可控。这真的是理想的偏转技术。”

在过去的十年里,世界各地的科学家一直在为小行星撞击的遥远可能性做准备。去年,美国国家航空航天局(Nasa)将Dart撞向一颗小行星,以观察物理碰撞在使小行星偏离轨道方面的有效性。

Dart于2022年9月26日降落在小行星Dimorphos上,新的分析发现,撞击的效果远比科学模型预测的要有效得多。

欧洲航天局的后续任务“赫拉”将于2024年10月发射,并对这颗小行星进行更详细的研究。应该能在2026年圣诞节到达迪莫福斯。

对Dimorphos围绕一颗更大的小行星Didymos的新轨道的观察已经表明Dart的影响比预期的更强大。

科学家们认为,这是因为碰撞时喷射到空中的尘埃给了小行星一个额外的推力,这种现象被称为“动量增强因子”。

科学家们一直无法详细研究小行星的内部,因此不可能估计这种影响在实践中有多强。

对达特来说,这种影响被认为是可以忽略不计的。但对Dimorphos-Dart碰撞的分析发现,它充当了碰撞的强大放大器,产生了五倍多的推力。

结果比想象中更令人印象深刻

“当你想到撞击时,你总是会想到小行星被抛入太空的物质。通常情况下,这是从陨石坑中挖掘出来的材料,”赫拉项目经理卡内利解释说。

“喷出物产生了一个额外的推力,就像一个小型发动机一样,给小行星提供了额外的力。喷射物的数量非常多,远远高于Dart之前任何科学家的预测。

“目前的结果是,甚至没有赫拉获得确定这个数字所需的数据,在2到5之间,这意味着由于这个物体,你有多达5倍的效果。

“这对行星防御具有非常重要的意义,因为这意味着我们实际上可以对更大的小行星使用动能撞击器偏转技术,因为我们知道它实际上比我们想象的更有效。”

他说,动力撞击器将是一艘重约两吨的航天器,仅配备太阳能电池板、一台相机和一台导航相机。卡内利表示,用火箭将其发射到小行星上比发射核弹更容易、更安全、更快捷。

他补充说:“我们正在扩大动能撞击器的适用范围,这对社区来说非常好,因为我们知道超过95%的公里大小的小行星,我们知道它们都不会对地球构成威胁。”