說到最快人造物,相信很多人首先會想起高科技太空飛船,2006年1月19日,從美國卡納維拉爾角空軍基地升空的新視野號飛船,以16.26公裡/秒相對速度直接進入地球逃逸軌道,若以太陽作為參照物,那麼新視野號飛行速度達到42公裡/秒,當時被專家視為有史以來初速度最快的人造物,2016年6月,造價約7億美元的美國朱諾號飛船接近了木星,受木星巨大引力牽引,速度達到58.3公裡/秒。
眾所周知,在地球大氣層中,聲音速度約為340米每秒,美國著名的M16自動步槍剛出槍口子彈初速度約981米/秒,因此,朱諾號飛船接近木星時速度是音速的171倍,是子彈初速度的59倍,這種速度是不是快得不可思議了?但是這仍然不是人造物最快速度,有報導稱,最快人造物即不是一艘飛行在外太空中的飛船,也不是一枚快達到速度極限的大推力火箭,而是一個從地面沖天而起的特殊井蓋,速度接近70公裡/秒。
是不是顛覆了三觀,是不是對此感到非常好奇?那麼我們就來詳細了解一下,這個特殊井蓋為什麼會有如此快的速度,超越太空飛船的飛行速度,在上世紀中葉,為了研究原子聚變和裂變能量到底有多大,不論是前蘇聯還是美國,曾進行過多場核爆實驗,核爆實驗一直都在秘密狀態下進行,所以極少有人知道核爆過程,直到現在,被隱瞞60多年的一次特殊核爆實驗才被曝光。
上個世紀的1957年8月,美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室(LANL)進行了一次地下核爆實驗,此次實驗由著名的核爆專家Norris Bradbury帶領,他們先在地下挖出一個深150米,寬約1.2米的「大窟窿」,然後將一個微型核爆裝置放到大窟窿底部,等待引爆,此次實驗主要目的是為了觀察微型核彈的威力,算是一次小規模的核爆實驗,為了以防萬一,專家們還特意要求在大窟窿的頂部焊接一個又厚又重的特殊井蓋。
知道這個特殊井蓋有多特殊嗎?據了解,它由100毫米厚鋼板打造而成,比公路上經常看到的鐵井蓋要結實的多,就算用火箭彈也不一定能炸開如此結實的鐵井蓋。因此,LANL專家以為有了這樣一個特殊井蓋,再加上如此深的大窟窿,相當於有了雙層保險,核爆應該在大窟窿內進行,就算特殊井蓋被崩破,對地面影響應該不是很大,這樣一來,他們就可以在安全可控狀態下重 點研究爆炸威力。
為了記錄此次核爆試驗的全過程,Norris Bradbury要求在核爆現場配備快速相機,因此,不論是窟窿內部,還是地面上都安裝了多臺,這些相機是當時最先進相機,一秒鐘能拍攝幾十張照片,要知道在那個年代,相機還是一種非常昂貴的奢侈品。但是核爆結果卻萬萬讓人沒有想到,不知道是LANL工程師錯算了核爆裝置當量,還是低估了爆炸威力,實際爆發出來的威力是之前預想威力的5萬倍。
結果可想而知了,當核爆發生後,窟窿內部產生極高壓力,製造超強衝擊波,特殊井蓋瞬間被推了出去,以每秒近70公裡初速度起飛,快到肉眼都看不到,要知道至少是子彈初速度的70倍,說到這裡可能有人開始質疑特殊井蓋速度的真實性,速度如此之快,眼睛都發現不了,專家是如何計算出來的呢?儘管當時多臺快速相機都成了「擺設」,其中一臺相機一幀記錄下模糊不清畫面,證明了極快速度。
對於我們來說,最好奇的問題不是這次核爆實驗結果如何,而是這個特殊井蓋最後去哪裡,有沒有離開地球,有沒有離開太陽系?那麼接下來我們來分析一下,特殊井蓋到底去了哪裡,在此之前,我們應該知道的一個知識點是,井蓋以每秒近70公裡速度與大氣發生摩擦,劇烈程度是史無前例的,相信只需0.1秒就會化成熾熱鐵水,根據力學原理,熾熱鐵水會自動變成錐狀,根據流星滑落時形狀一樣。
可能有人認為,既然井蓋是世界上最快的人造物,結果自然是離開太陽系,但實際上這種可能性極小,因為地球緻密大氣層有極強阻力關係,所以,井蓋向上飛行時間長應該不超過10秒,而且速度呈遞減趨勢,最終耗盡了所有動能,因此井蓋最終高度應該不超過700公裡,這樣看來,井蓋的結局只有兩種,一種情況是進入了近地軌道,成為一塊太空垃圾,另一種情況是進入近地軌道前能量就耗盡了,很快返回地面,大家對此怎麼看。有趣的科學探索內容請關注唯一微信公眾號:有趣探索