“飞镖”远征10个月,撞歪了小行星轨道,人类从此高枕无忧了吗?

时空通讯 2022-10-17 17:06:26

有关小行星的问题我已经不厌其烦地说了很多次,今天又来说,是因为这个问题实在太重要了。但诸如此类的文章阅读量很小,大概瓜民们都觉得这事距离我们太远,实在没什么看头,该吃吃该喝喝,管那些事干啥?

但问题是,这个问题的确关系到人类的生死存亡,只要有一颗小行星撞击地球,大家可能就都玩完了。历史上曾经有过小行星毁灭世界的事情,人类也经历过不少小行星撞击事件,仅仅是一颗十几二十米的一个小行星,就足以导致了一大片区域的毁灭和成千上万人伤亡。

因此,防范小行星撞击,保存人类繁衍的火种,就成为了一些具有高瞻远瞩目光的科学家致力的事业。对这类事情,瓜民们当然束手无策。但这并不等于我们不关心,不支持这项事业,因此了解一下,对正在从事这类事业的科学家们表示一下支持和尊重有何不可呢?

拯救人类和地球的行动一直在进行

为了防范小行星未来对人类的毁灭,一群科学家将一个“飞镖”对准了一颗小行星,飞了近10个月后,在距离我们1100万公里处撞在了一起,这被看成是改变未来,拯救人类的一次预演。

这是人类首次向一颗小行星宣战,整个任务叫双小行星重定向测试,简称DART任务,是NASA(美国航空航天局)主导的一次科学试验。这个任务规划了10年,花费约3.13亿美元,结果就是于2021年11月24日发射了一艘称为DART的航天器,昵称“飞镖”,朝着远在亿万公里的目标奔去。

“飞镖”的目的就是与一颗正在向地球飞来并将掠过地球的小行星会合,然后自杀式地一头撞上去,看看这颗小行星能被撞成啥样,会不会转移轨道。

为啥叫双小行星呢?这是因为这个叫迪蒂莫斯(Didymos)的小行星系统由两颗小行星组成,较大的主小行星就叫迪蒂莫斯,直径约为780米,26小时自转一周;另一颗较小的叫迪莫福斯(Dimorphos),直径约160米。它们相隔约1公里,小的围绕着大的公转,一圈约11.9小时,被看成是迪蒂莫斯的卫星。

“飞镖”要撞的是迪莫福斯,科学家们需要得到的数据是,通过撞击,迪莫福斯围绕着迪蒂莫斯公转的轨道能够改变多少,从而为应对未来小行星撞地球时转移轨道提供参数。

“飞镖”在太空孤独地游荡了近10个月,按照预定轨道和目标于2022年9月22日与迪蒂莫斯相会,此时“飞镖”质量约为550公斤,速度为每秒6.6公里,对准了迪莫福斯一头栽了上去,撞击的能量约为5.7吨TNT炸药当量。

NASA原计划是通过这次撞击,将迪莫福斯公转速度改变1分多钟。撞击后的监控图像显示,撞击非常成功,效果出乎预料,被撞的迪莫福斯后面拖上了一条长长的闪亮尾巴,公转一圈的时间由过去11小时55分钟,变成11小时23分钟,改变了足足32分钟,超过预期25倍以上。

NASA的头头Bill Nelson宣布:“这是行星防御的分水岭时刻,也是人类的分水岭时刻。”

这是不是预示着未来人类再也无需惧怕小行星撞击了呢?

我想这次撞击试验,至少象征着人类对小行星来袭有了一种抵御的方法,这种方法应对较小的小行星撞击是有效的。但这次试验就消除了小行星对人类的威胁,就有些夸大了。

从这次撞击的对象迪莫福斯来看,其直径约160米。这是个什么概念呢?1908年发生在俄罗斯西伯利亚的通古斯大爆炸,导致2200多平方公里的森林被摧毁,爆炸的亮光照亮了整个欧洲,而这次爆炸有可能只是一颗约二十米左右的彗星引起。

如果像迪莫福斯这样的小行星撞上地球,其爆炸当量至少约1亿吨TNT当量,也就是约8000枚广岛原子弹同时爆炸的威力。这种能量的破坏力发生在人口稠密的地方,可以毁灭一个中等国家。

这次撞击迪莫福斯的“飞镖”只有550公斤,撞击速度为每秒6.6公里,就足以改变一颗约两百米以内小行星的运动轨迹。而根据人类目前的发射能力,有效载荷可以发射100吨上天,目前最快的人造航天器,通过引力弹弓效应速度可达每秒100~200公里,这个撞击能量有多大呢?

根据撞击能量公式1/2MV^2简单计算,100吨的物体以100公里每秒速度撞击小行星,达到的能量约为1.2万吨TNT当量,差不多相当一个广岛原子弹的威力,这么大的威力能够将一个多大的小行星偏离轨道多远呢?

这是科学家们需要解决的问题,我们就不必纠结了。但我认为,这种自杀式撞击的防御方法,只能适用较小的小行星,这个级别应该在公里直径以下吧,一旦上了公里级甚至十公里级的小行星,撞击防御作用就不大了,就要考虑核弹或引力拖曳等其他方法了。

由此,这次双小行星重定位试验,其重要意义只是为人类抵御过去无法抗拒的天灾打开了一扇窗,是人类抵抗天灾能力的一次大升级。但并没有解决小行星撞击的所有问题,尤其是更大小行星的袭击问题。

因此,抵御小行星的威胁,还有许多难题要克服,任重道远。其中,联合国已经高度重视的小行星威胁预警就尤为重要,如果没有足够的预警时间,当小行星距离地球很近即将撞上时才发现,再有多少好办法也无法使出来。

还有将人类这筐鸡蛋分散放在不同星球的篮子里,比如开发火星移民,也是保存火种的一个更为保险的办法。

幸运的是,许多高瞻远瞩的科学家们一直在孜孜不倦地做着这些工作,我们虽然使不上力,但在该吃吃该喝喝之余,给点敬意和道义支持总是能做到的吧。对此,各位怎么看?欢迎讨论点评。

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