我们已经拥有从“不要抬头”彗星或小行星中拯救地球的技术

如果一颗 10 公里(6.5 英里)宽的小行星与地球呈直线飞行,并且在六个月后即将发生灾难性的撞击会怎样?这就是最近 Netflix 电影《别抬头》中的场景。这部电影让许多人怀疑,我们今天是否有准备好可用的资源和技术来避免这样的灾难。

一篇研究这种努力的技术方面的新论文说是的。是的,我们有。

加州大学圣巴巴拉分校的研究人员菲利普·鲁宾和亚历克斯·科恩在本周发表在 Arxiv 上的论文中写道:“我们表明,人类已经跨越了一个技术门槛,以阻止我们‘走恐龙的道路’。 ” “我们表明,即使使用 6 个月的短期警告,使用现有技术也可以缓解。”

作为警告,他们补充说,恐龙“从未上过物理课,也没有为行星防御提供资金。”
我们已经拥有从“不要抬头”彗星或小行星中拯救地球的技术艺术家对小行星撞击早期地球的印象(来源:NASA)

与我们之前在“今日宇宙”上发表的文章类似,这篇新论文着眼于设计用来转移小行星的几种不同方法,但它们主要关注用于“粉碎它”(PI)方法的各种爆炸穿透器。

两人得出结论,最有效的粉碎方法是在穿透器中使用小型核爆炸装置 (NED)。再加上即将实现的重型发射资产,例如 NASA 的太空发射系统 (SLS) 或 SpaceX 的星际飞船(在轨加油),足以减轻这种生存威胁。

这种方法不会完全消灭一颗小行星——这对于这么大的小行星来说几乎是不可能的。但它会蒸发小行星表面的一部分,产生爆炸性推力和响应速度的变化。这将改变小行星的路径,希望能转移它撞击我们星球的方向。

我们拥有今天可用的技术实际上并不是一个有争议的观点。我们已经与阿波罗宇航员 Rusty Schweickart 讨论了这个话题,他帮助建立了小行星研究组织 B612。施威卡特强调,今天已经存在使小行星转向所需的技术。

“也就是说,我们不必进入一项大型技术开发计划来偏转大多数会构成撞击威胁的小行星,”他说,但他补充说,该技术尚未整合到系统设计中,或者测试并证明它实际上可以偏转小行星。

但这即将改变。去年年底,美国宇航局启动了双小行星重定向测试 (DART),这是有史以来第一次行星防御测试任务。它将证明航天器可以自主导航到相对较小的目标小行星并对其进行动力撞击。这将测试这是否是一种可行的技术来偏转真正危险的小行星。
我们已经拥有从“不要抬头”彗星或小行星中拯救地球的技术

艺术家对 NASA 的双小行星重定向测试 (DART) 航天器的印象,该航天器正朝着 Didymos 小行星系统中两个天体中较小的一个飞去。图片来源:NASA/约翰霍普金斯大学应用物理实验室

虽然“行星杀手”事件非常罕见,每 1 亿年发生一次,但它可能只是时间问题,而不是是否会发生的问题。

Lubin 和 Cohen 的论文指出,以 40 公里/秒的接近速度撞击地球的这种规模的威胁将产生大约 300 兆吨 TNT 的冲击能量,或大约是目前联合核武库的 4 万倍。全世界。

“这与大约 6600 万年前杀死恐龙的 KT 灭绝事件的能量相似。这样的事件,如果不减轻,将对人类构成生存威胁,”他们说。“我们表明,即使在 6 个月的短期警告下,使用现有技术也可以进行缓解,但 NED 能量的有效耦合至关重要。

在一项思想实验中,他们还研究了使德克萨斯大小、直径约 830 公里的小行星转向需要什么。这大约是矮行星谷神星的大小。

“你现在做什么?” 他们问过。“你将需要一些努力让你摆脱这个困境。有几个选择:a) 聚会,b) 搬到火星或月球去聚会,c) 在起飞时做他们在 Chicken Run 中所做的事情。”

开玩笑,他们说他们的论文的目的是表明,即使在相对极端的短期警告情况下,我们也有能力做出反应,但前提是我们做好准备——这是施韦卡特和 B612 反复大力倡导的。

“虽然这些数字可能看起来令人生畏,但即使在人类技术发展的这一点上,它也不超出可能性范围,”鲁宾和科恩说。“这给了我们希望,一个强大的行星防御系统即使是我们所概述的短期存在的威胁也是可能的。理想情况下,我们永远不会处于这种情况,但比死还好。”

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