研究承诺更聪明地解决小行星撞地球的问题

互联网 2020-03-21 09:34:55

科幻电影可能会显示布鲁斯威利斯在小行星撞击地球之前就把它们炸飞了,但是科学家们一直在研究一个更实用的方案,如果行星受到即将到来的攻击的威胁。 虽然最近的近误只是天文数字上的“近”,但这并不是说潜在的灭绝级小行星撞击不可能仍然发生。

虽然大部分空间可能是相当空的,但地球确实经常有小行星和流星的近距离刷子。 比如2029年,阿普菲斯——一颗由岩石和冰组成的巨大小行星——预计将以每秒18英里的速度从地球上掠过。 科学家们说,没有理由担心,但这只是一个例子,说明有多少动力在那里,有一天可能迫使紧急救援任务。

然而,你到底是如何对付一个带着地球的小行星的,这是有争议的。 例如,在2018年,美国宇航局建议核选择具有最大的潜力。 其HAMMER项目——即超高速小行星减缓能量反应任务——将使用高速航天器将强大的核弹头带到接近的岩石上,然后引爆,有望使其偏离轨道。

这是否可行——还是最有效的解决方案——一直是麻省理工学院新项目的主题。 一个研究小组一直在研究一个框架,以处理偏转进入的小行星,同时考虑到质量和动量等因素,它是否可能受到一个所谓的引力锁孔的影响,它可能使它更接近地球,以及我们有多少警告。

这项研究的主要作者、麻省理工学院航空航天系的一名前研究生宋武白(Sung Wook Paek)解释说:“人们大多考虑了最后时刻偏转的策略,当时小行星已经穿过一个锁孔,正走向与地球的碰撞。 “我有兴趣在地球撞击之前防止钥匙孔通道。 这就像先发制人的打击,更少的混乱。

Paek和研究团队设想使用非核选择。 例如,一个动力冲击器——基本上是某种能够将小行星从轨道上撞开的弹丸,即使它没有完全摧毁它——可以在不留下放射性尘埃的情况下使用。 然而,有效地这样做需要大量的数学,特别是因为如果第一次不够有效,可能没有时间进行第二次运行。

因此,模拟器把所有这些变量放在里面,并指出了不同类型的任务成功的可能性,所有这些都是基于偏转。 一种可能是使用单一的动力学冲击器;另一种可能是派出一个侦察航天器,以提供关于小行星返回地球的更好信息。 然后是一个弹丸,甚至是第二个侦察兵,在一个更大的弹丸之后推进岩石。

模拟的价值在于弄清楚是否有时间进行更多的侦察,或者在为时已晚之前是否需要更快的行动。 麻省理工学院的研究小组使用了两个与地球有关的具有已知引力键孔的小行星来测试理论,阿波菲斯和本努。 通过变量,包括岩石和钥匙孔之间的距离,以及所需的“安全港”区域,他们可以找出该工具的效率和可以实现什么样的任务。

它使阅读变得清醒。 以阿波菲斯为例,如果小行星不能在五年内到达一个钥匙孔,就可以使用两个侦察兵。 然而,如果时间尺度缩小到2-5年,一个侦察员可能有时间在需要主弹之前完成它。

如果阿波菲斯在地球一年或更短的时间内到达锁孔,“即使是主要的撞击者也可能无法在这一时间内到达小行星,”Paek警告说。

这一工具很可能帮助美国航天局(NASA是这项研究的共同支持者)和其他太空机构找出在未来接近小行星的情况下该做些什么。 它还可以给科学家更多的空间来考虑替代策略,并对它们的有效性进行建模,这是建议的。

Paek建议:“我们可以改变发射的数量,并发射多个较小的航天器,一个接一个地与小行星相撞。 “或者我们可以从月球发射射弹,或者使用已失效的卫星作为动力冲击器。 我们已经创建了一个决策映射,可以帮助原型化任务。

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