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小行星撞击随时可能发生 动能武器如何变成地球之盾?

发布时间:2019-07-14 09:07 来源:未知 编辑:admin

  在许多科幻电影中,人类时刻被来自于太空的小行星所威胁着,在电影《天地大冲撞》中,一枚高速的彗星就冲向了地球,虽然被人类使用核弹炸碎,但碎片仍造成了数千万人的死亡。

  这样的想法并非空穴来风,地球历史上被小行星撞击的次数多到几乎无法计算,曾统治地球的恐龙据推测也是因为小行星撞击而迎来了自己的末日。人类社会一直在担忧自己也面临着和恐龙一样的命运,就连高中生都会在“模拟联合国”活动中探讨该如何面对这样的危机。

  现实中的各国也正在积极的做好准备,美国国家航空航天局(NASA)就有一个“行星防御协调办公室”,这个办公室就是用来分类、检测和追踪地球轨道内的小行星和其他天体,而当真正面临小行星危险接近的情况下,该办公室也会着手于协调全球力量面对危机。

  针对这些小行星,NASA有三个计划,其中一个是双星小行星重定向测试(DART),这个计划是使用动能撞击器来改变小行星轨道,就如同台球一样,把目标撞偏,来防止小行星直接命中地球。

  动能撞击器,顾名思义,就是以物体本身的动能去攻击目标的武器,普遍质量较小但速度极快。这样的武器绝不少见,在世界各国都有大量的装备,而其主要的运用层面,都是空天领域。

  大多数的空空导弹都使用的是连续杆战斗部,这种战斗部在启动之后,能将连续的金属杆快速膨胀至巨大的环形,一旦触碰到敌人飞机,就可以将目标切断,而达到这一效果的,正是其蕴含的巨大动能。事实上,飞机和导弹都在高速运行,而启动后的金属杆速度更快,其相对速度可达数百米每秒,而根据动能公式,其动能与速度的平方成正比,自然可以形成巨大的破坏力。

  而当动能武器展到航天领域时,使用就更加广泛了,几乎所有的反导武器和反卫星武器都使用了动能战斗部,因为就进入轨道之后的飞行器速度都高达数千米每秒,当撞击到目标时,就可以瞬间将目标撕裂。甚至,在轨道上飞行的细小垃圾,都可以撞偏甚至撞毁航天器。

  打击小行星和打击太空军事目标的本质是一样的,在太空中,小行星和地球的相对速度快,倘若无法直接命中目标,即使是携带人类历史上最大的核武器也无法伤及小行星分毫。而动能撞击器的较低质量将降低其惯性,有利于其机动变轨,提高撞击命中率。

  另一方面,人类最为强大的武器——核武器,在太空环境中的效果较差,直接在其表面爆炸只能晶化其表面结构,无法改变其轨道。倘若必须使用核武器,那就要深植入小行星内部,将其整体爆破成碎片,或者是精准埋设至小行星的固定位置,使用爆炸时喷射的物质喷流来产生反作用力,推动小行星变向移动。

  不过,总的来说,使用核武器都必须在降落至小行星表面开展工程才可以,难度系数极大,风险极高。而使用动能撞击器,一方面威力不俗,另一方面更容易命中,而且难度系数也低,自然成为了打击小行星的首选。

  双星小行星重定向测试(DART)将于2020年至2021年期间启动,NASA将发射一个航天器,而目标则是名为Didymos的双小行星结构,航天器将直扑双小行星中较小的一个,然后直接命中目标。

  事实上,这一艘航天器仅起到测试作用,仅能以较低的相对速度撞击这个直径约为150米的小行星,届时,DART航天器将在撞击中完全损毁。

  接下来,小行星的速度将被改变“百分之一”,这足以让地球上的研究机构通过天文望远镜对其进行观测。科学家们希望通过这样的撞击能让他们研究出小行星受撞击后将有怎么样的飞行轨迹,并了解其在撞击时的内部结构与变化,为未来真正拦截小行星的任务积累经验。

  动能撞击器,顾名思义,就是以物体本身的动能去攻击目标的武器,普遍质量较小但速度极快。这样的武器绝不少见,在世界各国都有大量的装备,而其主要的运用层面,都是空天领域。

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