Jei jus stebintų žudikas, bandytumėte jį sustabdyti, tiesa? Dabar tarkime, kad jūsų žudikas yra kosminė uola, panaši į Aidaho smaigalį. Ką darytum dėl to? Įdomu tai, kad tikimybė, jog jūs būsite nužudyta beproto rankose, yra maždaug viena iš 210 [šaltinis: Bailey]. Tikimybė nužudyti kosmines bulves yra mažesnė - maždaug viena iš 200 000–700 000 per savo gyvenimą, atsižvelgiant į tai, kas skaičiuoja [šaltiniai: Bailey, Plait]. Bet štai štai - nė vienas žmogus - net ne toks blogas žmogus kaip Hitleris - negalėjo sunaikinti visos žmonių giminės. Asteroidas galėtų. Jei vos 6 mylių (10 kilometrų) skersmens uola atsitrenktų į mūsų gražų, mėlyną pasaulį, tai būtų adiós muchachos kiekvienam iš mūsų [šaltinis: Pilis].
Taigi sustabdyti asteroidą nuo žemės uždengimo yra prasminga, tačiau ar tai įmanoma? Ir jei tai įmanoma, ar galime sau tai leisti? Atsakymas į pirmąjį klausimą gali jus nustebinti, nes iš tikrųjų yra daugybė skirtingų būdų, kaip sunaikinti kosminę uolą. (Niekas niekada nesakė, kad yra protingi.) Geriausiu kiekiu lieka neaišku. Tačiau pinigai neturėtų būti pagrindinis rūpestis, kai kalbame apie žmonijos išgyvenimą. Taigi išmeskime šį klausimą pro langą ir sutelkime dėmesį į 10 geriausių būdų, kaip sustabdyti žudiko asteroidą, kad ir kokie beprotiški (ar brangūs) jie atrodo popieriuje.
Pirmiausia turime sprendimą, pagrįstą patikrinta šaltojo karo technologija: branduoliniais ginklais.
Branduoliniai ginklai gali būti neoriginalūs, tačiau jie yra žinomas darinys ir dėl to logiškas pasirinkimas, jei jums reikia susprogdinti riedulį, kad galėtumėte smogti. Šis supermacho metodas apima branduolinės galvutės užmušimą į artėjantį asteroidą. Yra tik viena problema: tiesioginis smūgis į didelį objektą gali jį suskaidyti tik į kelis mažesnius gabalus (pamenate „Deep Impact“?). Geresnis pasirinkimas būtų sprogdinti galvūgalį šalia asteroido, leisdamas sprogimo šilumai aptikti vieną uolos pusę. Medžiagai garuojant nuo jos paviršiaus, asteroidas įsibėgėtų priešinga kryptimi - tiek, kiek reikia (pirštų perbraukimas), kad jis nukreiptų toliau nuo Žemės.
Jei sprogimai nėra jūsų dalykas, bet vis tiek norite ką nors pataikyti, įvertinsite kitą techniką, žinomą kaip kinetinio smogtuvo deformacija. „Kinetinė“ šiuo atveju reiškia kinetinę energiją, kurią turi visi judantys objektai ir visata išsaugo. Bet mes lenkiame save. Pasukite puslapį ir sužinokite, kaip biliardo kamuoliukų elgesys gali išgelbėti mūsų planetą.
Jei kada nors žaidėte baseiną, tada žinote apie tai kinetinė energija, tai yra energija, kurią turi bet kuris judantis objektas. Kinetinė smogto lazda rutulio energija yra tai, kas perduodama kitiems stalo rutuliams. Astronomai mano, kad tas pats principas galėtų nukreipti į žemę esančio asteroido nukreipimą. Šiuo atveju lazdelės rutulys yra nepilotuojamas erdvėlaivis, panašus į zondą, naudojamą NASA „Deep Impact“ misijoje (nepainioti su filmu). Laivo „Deep Impact“ masė buvo tik 816 svarų (370 kilogramų), tačiau jis judėjo tikrai labai greitai - 5 mylios (10 kilometrų) per sekundę [šaltinis: NASA].
Kinetinė energija priklauso ir nuo objekto masės, ir nuo greičio, todėl mažas greitai judantis objektas vis dar turi daug energijos. Kai misijos inžinieriai 2005 m. Paslėpė „Deep Impact“ zondą „Tempel 1“ kometos paviršiuje, jis turėjo pateikti 19 gigazodų kinetinės energijos. Tai yra 4,8 tonos TNT ekvivalento, pakankamo, kad kometa kada nors šiek tiek pasislinktų savo orbitoje [šaltinis: NASA].
Astronomai nesiekė pakeisti „Tempel 1“ trajektorijos, tačiau jie dabar žino, kad tai būtų galima padaryti, jei asteroidas ar kometa nustatytų savo žvilgsnį į Žemę. Net ir sulaukę sėkmės po savo diržu, mokslininkai pripažįsta didžiulį tokios misijos iššūkį. Tai panašu į pataikymą į greitą patrankos sviedinį greičio viršijimo kulka. Vienas neteisingas judesys, ir jūs galite visiškai praleisti savo taikinį arba atsitrenkti į jį ne centre, sukeldamas jo kritimą ar įtrūkimą į dalis. 2005 m. Europos kosmoso agentūra pasiūlė „Don Quijote“ koncepciją, siekdama pagerinti kinetinio smogtuvo misijos šansus (žr. Šoninę juostą).
Jūs galite klasifikuoti branduolinius ginklus ar kinetinius smogiklius kaip greito pasitenkinimo sprendimus, nes jų sėkmė (arba nesėkmė) bus iškart akivaizdi. Tačiau daugelis astronomų, norėdami sužinoti asteroido įlinkį, renkasi ilgą požiūrį.
Hidalgo, Sancho ir Don Quijote
Palikite Europai, kad ji galėtų sujungti didelę literatūrą. Europos kosmoso agentūros pasirinktas kinetinis smogtuvas pavadintas Don Quijote ir reikalauja dviejų erdvėlaivių - orbitos, pavadintos Sancho, ir smogtuvo, pavadinto Hidalgo. Sančo pirmiausia atvyktų į žudiko asteroidą, gautų žemės plotą ir perduotų informaciją atgal į Hidalgo. Paskui savo kompanioną Hidalgo atvyks su visa žvalgyba, kurios reikia norint tiksliai nustatyti smūgį.
Saulės gaminama elektromagnetinė energija spaudžia bet kurį saulės sistemos objektą. Astronomai mėgsta tai vadinti saulės, arba radiacija, slėgis ir ilgai galvojome, kad šis energijos srautas gali būti raketų varymo šaltinis. Tiesiog pritvirtinkite keletą burių ant erdvėlaivio, leiskite jiems pagauti keletą spindulių ir išradingas laivas lėtai, palaipsniui, įgis greitį, nes įeinantys fotonai pajudės į burę. Ar kažkas panašaus galėtų veikti su asteroidu? Pora mokslininkų taip galvoja. Darant prielaidą, kad turėjote šiek tiek laiko - mes čia kalbame dešimtmečius -, jūs galėtumėte pritvirtinti keletą saulės burių ant asteroido, šiek tiek pataikyti ir nukreipti uolą toliau nuo Žemės.
Žinoma, net Bruce'as Willisas gali būti nepakankamai ekstremalus, kad nusileistų ant didžiulės uolos ir bandytų paversti ją kosmine burlaiviu. Kitas variantas būtų įvynioti asteroidą į foliją arba padengti jį labai atspindinčiais dažais. Bet kuris sprendimas turėtų tokį patį poveikį kaip saulės burė, panaudodama gaunamų fotonų energiją. Tada vėlgi, kas bandys apvynioti foliją aplink milžinišką bulvę, važiuojančią, tarkime, 25 mylių per sekundę greičiu [šaltinis: Jessa]? Arba nešti kelis milijonus galonų dažų į kosmosą?
Laimei, yra dar vienas į saulę orientuotas sprendimas, kuris gali neatrodyti toks keistas.
Esate susipažinęs su puffball'ais, tiesa? Jie yra maži apvalūs grybai, kuriuos dažnai matome laukuose ir miškuose, kurie dauginasi, išleisdami sporas per viršutinę išėjimo angą. Paspauskite šviežią puffball, ir jūs pamatysite juodus dūmus šaudyti į purkštuką.
Kaip bebūtų keista, astronomai mano, kad gali gauti asteroidą daryti tą patį, nors ir ne juokais. Vietoj to, jie įsivaizduoja nepilotuojamo zondo statymą orbitoje aplink pažeidžiančią uolą, tada nukreipdami lazerį į objekto paviršių. Lazeriui kaitinant uolėtą pagrindą, greitai judančiuose purkštukuose išsiveržtų garai ir kitos dujos. Pagal Niutono judesio dėsnius, kiekvienas išpūstas dujos nukreipia mažytę jėgą priešinga kryptimi. Šildykite asteroidą pakankamai ilgai, kad jis švilptų kaip arbatinukas ir judėtų centimetru po centimetro nuo savo pradinio kurso.
Kai kurie mato lazerį kaip ribojantį scenarijų. Ką daryti, jei jis negali panaudoti pakankamai energijos, kad galėtų išlaikyti ilgalaikį šildymą? Galite zonduoti zondą, naudodamiesi daugybe veidrodžių. Kai erdvėlaivis patenka į orbitą aplink asteroidą, jūs paprasčiausiai atsukite veidrodžius ir orientuokite juos taip, kad jie nukreiptų koncentruotos saulės šviesos spindulį į objekto paviršių. Tai suteikia būtiną šildymą nereikalaujant didelio galingumo lazerio.
Ir vėlgi, kodėl gi nepasinaudojus orbitoje skriejančio erdvėlaivio be visų gudrybių ir gudrybių? Ar ji neturi masės ir dėl to sunkio? Ir ar gravitacija netraukia netoliese esančių objektų? Kodėl taip, seras Izaokas, tai daro.
Kiekvienas visatos objektas, net ir toks mažas kaip akmenukas, turi gravitaciją. Jūs negalite jausti akmenuko gravitacijos, nes jo masė yra tokia maža, tačiau jis vis tiek yra, vilkdamas bet ką, kas artima. Uždara dalis yra svarbi, nes gravitacija taip pat yra susijusi su atstumu, skiriančiu du objektus. Kuo arčiau jie, tuo didesnė gravitacinė trauka.
Erdvėlaivis, užfiksuojamas per Saulės sistemą, vadovaujasi tais pačiais principais, veikdamas gravitacinį trauką, tiesiogiai proporcingą jo masei ir atvirkščiai proporcingą atstumui tarp jo ir kito objekto. Dabar, palyginti su asteroidu, kuris gali turėti Everesto kalno masę, erdvėlaivis yra gana nemandagus, tačiau dėl jo sunkumo vis dėlto viskas gali įvykti. Tiesą sakant, jei įstatysite nepilotuojamą zondą artimoje orbitoje aplink asteroidą, jis kada nors taip stumdysis ant uolos. Per 15 ar daugiau metų šis beveik begalybės vilkikas galėjo pakankamai nukreipti asteroido orbitą, kad apsaugotų Žemę nuo nemalonaus smūgio [šaltinis: BBC News].
Astronomai tai vadina a gravitacinis traktorius ir galvok, kad tai perspektyvus sprendimas - tol, kol jie iš anksto sužinos apie galimą susidūrimą. Ankstyvas aptikimas yra toks pats kritinis dalykas kitai idėjai sąraše.
Jei gravitacinio traktoriaus koncepcija atrodo per daug subtili ir švelni, jums pasisekė. Keletas mokslininkų siūlo kitą būdą, kaip panaudoti erdvėlaivį, nereikalaujantį jį įsprausti į asteroidą ar įvažiuoti į pasyvią orbitą. Jie tyrinėjo užimtus uostus čia, Žemėje, ir stebėjo, kaip vilkikai stumia didelius laivus iki prieplaukos. Tada jie sukūrė asteroido įlinkio scenarijų, naudodami panašią techniką.
Štai kaip tai veikia: Pirmiausia, jūs pastatote specialų laivą su galingais plazminiais varikliais ir radiatorių plokščių rinkiniu, kad išsklaidytumėte šilumą iš borto branduolinių reaktorių. Kai būsite įspėti apie grėsmę, paleidžiate laivą ir nuskraidinate jį į pažeidžiantį asteroidą. Tada palengvinsite kosminį vilkiką prie uolingo paviršiaus ir pritvirtinkite indą naudodamiesi keliomis segmentinėmis rankomis. Galiausiai lengvai einate ant droselio ir pradedate lėtą, švelnų stūmimą. Jei viskas klostysis gerai, 15 - 20 metų pastūmimas asteroido orbitos judesio kryptimi atitiks jį taip, kad būtų išvengta katastrofos [šaltinis: Schweickart].
Vis dar nesate įsitikinęs? Tada paimkite į savo ranką ir pereikite prie kito puslapio.
Prisimeni tas beisbolo žaidimo mašinas, su kuriomis susidūrėte būdamas vaikas? Jie turėjo tiektuvo vamzdį ir ratuką, kad išstumtų rutulius 50–60 mylių (80–97 kilometrai) per valandą greičiu. Argi nebūtų puiku, jei galėtumėte pasistatyti asteroido kortų rinkimo mašiną? Ne tam, kad imtumėtės maudynių praktika, bet norėtumėte išgelbėti pasaulį?
Kaip beprotiška, kaip atrodo, astronomai turi idėją tai padaryti. Jie savo mašiną vadina a masinis vairuotojas, bet jis veikia taip pat. Jis nuskaito uolas nuo asteroido paviršiaus ir išmeta jas į kosmosą. Su kiekvienu mėtymu mašina taiko jėgą į uolą, tačiau uola, remdamasi Niutono veiksmo-reakcijos įstatymu, taiko jėgą atgal ir mašinai, ir asteroidui. Mesti kelis šimtus tūkstančių akmenų, ir jūs iš tikrųjų pasuksite asteroido orbitą.
Žinoma, ši koncepcija sukėlė tam tikrą kritiką. Kaip pritrauki masinį vairuotoją ant asteroido? Ir kaip jūs jį palaikote? Derinimo mašina jungiama prie elektros tinklo, tačiau ilginamieji laidai yra sunkūs, norint juos valdyti erdvėje. O kas, jei darna nutrūks? Žaidimo pabaigai gali nebūti reljefo ąsotėlio.
Gal beisbolas yra neteisinga sporto šaka. Gal dar vienas mėgstamiausias užpakalinis namas siūlo geresnį sprendimą.
Linksminsitės tol, kol pasibaigs pasaulis
Ne, REM, mes visai nesijaučiame gerai, tačiau laukdami galime gauti knygų ir brūkštelėjimų. Štai keletas (ne eskapizmo) patarimų:
2009 m. Doktorantas iš Šiaurės Karolinos valstijos universiteto disertacijoje pasiūlė naują asteroido deformacijos metodą. Tai buvo idėja: vieną rišiklio galą pritvirtinkite prie asteroido, o kitą - prie didžiulio svorio, žinomo kaip balastas. Balastas veikia kaip inkaras, keičiantis asteroido svorio centrui ir nukreipiant jo trajektoriją per 20-50 metų, atsižvelgiant į perkeliamos uolienos dydį ir balasto svorį.
Studentas neištyrė kiekvienos detalės, tačiau apskaičiavo, kad rišamoji linija turėtų būti kažkur nuo 621 mylių iki 62 137 mylių (1000–100 000 km). Jis taip pat pasiūlė pusmėnulio formos tvirtinimo juostą, panašią į tas, kurios rastos ant gaublių. Tai leistų asteroidui suktis nesusiejant pririšimo (niekam nepatinka susivėlęs pririšimas).
Dabar, jei manote, kad tai skamba pernelyg keistai, turėtumėte žinoti, kad astronomai daugelį metų priėmė kosmoso griovius. Tiesą sakant, NASA juos sėkmingai panaudojo keliose misijose, siekdama perkelti naudingus krovinius Žemės orbitoje. Ateities misijų metu reikia pristatyti medžiagą į Mėnulį, pernešant naudingąsias krovinius iš kelių juostų.
Vis dėlto, rišimo ir balasto sistemai, kaip ir daugeliui sprendimų, taikomų atgaliniame skaičiavime, reikia laiko. Ir laikas reikalauja ankstyvo aptikimo. Kaip pamatysime kitą kartą, asteroido aptikimas gali būti kur kas svarbesnis nei įlinkis.
Kalbant apie asteroidus, jūs norite būti panašūs į „Rolling Stones“ ir leisti laiką ant savo pusės (taip, jūs taip darote). Laimei, imamasi priemonių apklausai ir aptikimui arti Žemės esantys objektai, arba NEO.
NASA atkreipia dėmesį į NEO aptikimą atlikdama dvi apklausas, kurias pavedė atlikti JAV Kongresas. Pirmasis, žinomas kaip „Spaceguard Survey“, siekia aptikti 90 procentų 1 kilometro (0,621 mylių) skersmens NEO. Kongresas nustatė pradinį terminą - 2008 m., Tačiau darbas tęsiamas, nes astronomai atranda ir sužinojo daugiau apie šias mįslingas uolienas. Antroji apklausa - artimųjų žemių objektų tyrimas George'as E. Brownas jaunesnysis, siekia iki 2020 m. Aptikti 90 procentų arti Žemės esančių objektų, kurių skersmuo yra ne mažesnis kaip 140 metrų (140 metrų), o jų apklausa pakartotinai nuskaityta. dideli dangaus plotai.
2012 m. Kovo mėn. Šie teleskopai aptiko 8818 arti Žemės esančius objektus. Beveik 850 iš tų NEO buvo asteroidai, kurių skersmuo buvo maždaug 1 kilometras ar didesnis. Beveik 1300 buvo pažymėti kaip potencialiai pavojingi asteroidai, arba PHA. PHA turi būti ne mažesnio kaip 492 pėdų (150 metrų) pločio ir nutolti nuo 4,65 milijono mylių (7,48 milijono kilometrų) nuo Žemės [šaltinis: NASA]
Dabar, jei esate linkęs į paniką, atminkite, kad raktinis žodis yra „potencialiai“. Ne kiekviena kosminė uola, artimai artinanti prie Žemės, darys poveikį. Vis dėlto tai blaivus skaičius, ypač kai supranti, kad Saulės sistemoje greičiausiai yra šimtai tūkstančių ar net milijonai asteroidų. Kiek mes tiesiog nematėme? O kiek jų liks nepastebėti, kol dar nevėlu?
Kai susidursime su šiuo paskutiniu klausimu, turime susidurti su atšiauria realybe: Nepaisant mūsų visų pastangų, ateityje Žemės katastrofiškas poveikis gali būti. Toliau mes apsvarstysime keletą civilinės gynybos strategijų, kurių gali prireikti, jei kiltų asteroidas.
Taigi, jūsų pririšimo ir balasto sistemos diržas susivėlė. Sunkiasvoris traktorius nebuvo pastatytas tvirtu „Ford“. Ką jūs dabar darote dėl žudiko asteroido, baravyko link Žemės? Na, jei išbandėte vieną iš ką tik paminėtų švelninimo strategijų, asteroidas greičiausiai yra (a) didelis ir (b) toli. Tai suteikia šiek tiek laiko pasiruošti poveikiui, nors neturėsite jokio istorinio precedento, kad pateiktumėte geriausią praktiką.
Tiesą sakant, daugelis astronomų nurodo išgalvotus pasakojimus, pavyzdžiui, Nevilo Shute'o „Paplūdimyje“, kaip geriausią šaltinę medžiagą apie tai, ką galėtume padaryti ir kaip galėtume susidurti su tikru pasauliniu kataklizmu. Aišku, astronomai mėgins tiksliai nustatyti, kur asteroidas atsitrenks, kad būtų galima evakuoti žemės plotus, kuriuose nėra nulio, o vyriausybės bandys pastatyti požeminius bunkerius, laikyti maistą ir vandenį, rinkti gyvūnų ir augalų rūšis bei atsisakyti visuotinės finansinės, elektroninės, socialinė ir teisėsaugos infrastruktūra. Mažesnio asteroido, tarkime, vieno, kurio plotis yra apie 984 pėdos (300 metrų), poveikis gali nuniokoti mažos tautos regioną. Bet uola, didesnė nei 0,621 mylios (1 kilometras), paveiktų visą pasaulį. Uola, didesnė nei 1,86 mylios (3 kilometrai), užbaigs civilizaciją [šaltinis: Chapmanas].
Cunamiai, audros ir žemės drebėjimai gali padaryti papildomos žalos. Bet kuriuo atveju - smūgis vandenyne ar sausumoje - valstybės tarnautojams gali prireikti dienų ar valandų evakuoti labai apgyvendintas teritorijas. Tikriausiai bus prarasta milijonai gyvybių.
Atsižvelgiant į šiuos scenarijus, jūs galite suprasti, kodėl viso pasaulio vyriausybės yra suinteresuotos laikyti asteroidus toli nuo mūsų biosferos. Taip pat galite pamatyti, kodėl doleriai ne visada priima sprendimus - nes nesėkmės kaina žymiai viršija net ir pačios sudėtingiausios įlinkio koncepcijos sąnaudas.
Žemė ar vandenynas?
Net mažas, 300 metrų ilgio asteroidas reiškia bėdą. Jei jis atsitrenktų į vandenyną, mažiausiai 32 pėdų (10 metrų) aukščio epinis cunamis nusiplautų virš pakrančių zonų, o vėlesnės bangos padidintų kančią. 2004 m. Gruodžio mėn. Cunamis Pietryčių Azijoje gali būti pavyzdys, nors asteroidų sukelta potvynio banga gali elgtis gana netikėtai.
Jei uola atsitrenktų į žemę, ji iškastų nuo 1,86 iki 2,49 mylių (nuo 3 iki 4 kilometrų) skersai ir giliau nei Didysis kanjonas. Bus sunaikinta viskas, esanti sprogimo 31 mylios (50 km) spinduliu [šaltinis: Chapmanas].
Tamsiosios medžiagos uraganas eina link Žemės. „WordsSideKick.com“ nagrinėja, kodėl mokslininkai jaudinasi.
Po kelerių metų pamačiau televizijos laidą apie sustiprėjusį kontaktą tarp žmonių ir ryklių.Man įstrigo vienas nuostabus šūvis: Jame buvo matomas plaukikų plaukimas iš oro, tiesiai prie Nags Head kranto, ir, jiems nežinant, netoliese plaukė šimtai ryklių. Tarp besimaudančių asmenų buvo matyti jų šešėliai, tamsūs ir niūrūs. Jei vandenyje esantys žmonės būtų žinoję, kas glūdi netoliese, jie per kelias sekundes būtų buvę paplūdimyje. Panašiai jaučiu ir NASA NEO aptikimo programą. Ar mes geriau žinome, kad visos tos uolos yra ten, apjuosiančios mus kaip rykliai? Kartais atrodo, kad geriau pamiršti kultūristą, plaukiantį neišmanančioje palaimoje.
Žudikių asteroidai yra linksmi ir žaidžiami veiksmai, kol jie nenusileidžia žemei. Laimei, mokslininkai sugalvojo 10 būdų, kaip sustabdyti žudiko asteroidą.