面對隕石撞地球的末日,人類其實很無力 | 完全極客養成指南

2021-01-15 極客公園


摘要:其實面對隕星,人類不僅手無縛雞之際,而且還是個瞎子。


無論看起來多麼遙遠,人類對隕星撞地球這件事的恐懼和幻想從沒停止過……

 無論是《絕世天劫》還是《世界末日》,隕星撞擊地球總是好萊塢經典末日電影的好題材。這一類來自外太空的威脅在地球 46 億年的漫長歷史中不算少數,而在相對短暫的人類歷史上,災難性的隕星衝擊還沒出現過,但這種威脅始終像是懸在頭上的達摩克利斯之劍,隨時可能終結人類文明。

不久前 NASA 宣稱要研究預防這類災難,而就在上周 NASA 真的公布了他們的實施計劃 DART(Double Asteroid Redirection Test),一個用衛星去撞隕星的計劃。


大膽的實用計劃

這次實驗將給未來人類防禦隕星提供寶貴數據,這是一個看起來大膽的實用計劃。

目前 NASA 的這一計劃已進入初步實施階段,NASA 計劃將衛星送往一個名為 Didymos(雙子)的雙隕石系統,並嘗試用衛星撞擊其中一顆較小的隕石,以測試衛星撞擊隕石改變軌道的真實效果,對這個計劃進行評估。

而根據已有的資料顯示,組成這個 Didymos 雙隕石系統的兩顆隕石,大的那顆直徑約為 780 米,而較小的那顆直徑約為 160 米左右,這顆小的隕石如撞擊地球產生的效果預計與 1908 年發生在俄羅斯的通古斯爆炸相當,相當於 1000 萬~1500 萬噸 TNT 炸藥,超過 2150 平方公裡內的 8 千萬棵樹被焚毀倒下,其爆炸能量是 1945 年廣島原子彈爆炸的能量的 1000 倍。

所以就算是 Didymos 系統中較小的那顆隕石真的撞上地球,也將給撞擊區域人類帶來毀滅性打擊。

因為 Didymos 隕石會在 2022 年和 2024 年兩度靠近地球,雖說通過計算,這兩顆隕石完全沒機會撞到地球,但卻給 NASA 提供了一個絕佳的測試目標,其靠近地球最近的距離將比月地距離還近,所以無需太多的能量,就能進行這次撞擊測試。

DART 計劃中,發射的衛星在發射後將依靠自帶的空間導航系統鎖定 Didymos 系統中較小的那顆隕石,最後以每秒 6 公裡的速度撞擊隕石。計劃依靠高速帶來的極大動能改變隕石的飛行軌道。因為 Didymos 系統中,小隕石是圍繞著大隕石旋轉的,而不是太陽。所以避開了太陽引力的鎖定,撞擊帶來的改變效果可能更容易可以被觀測到。

這次實驗如果被證實有效,就算效果不是最完美的,但至少人類在未來面對隕星時也多了一種有把握的防禦方式,而不只是束手待斃的絕望。


無力感才是主旋律

其實面對隕星,人類不僅手無縛雞之際,而且還是個瞎子。

缺乏有效應對手段一直讓人類面對隕星很被動,面對來自深空的威脅,伴隨人類的始終是無能為力的恐懼。這種無力感不只是在防禦手段上,甚至在探測和預警階段人類也沒什麼太可靠的方式。

2013 年 2 月 15 日在俄羅斯車里雅賓斯克地區上空爆炸的那顆小行星,其爆炸的衝擊波傳播至地面,造成約 1200 人受傷其中包括超過 200 名兒童。雖然曾有小道消息稱 俄羅斯軍方已經探測到這顆隕石,但認為它將在大氣層中燒毀,沒有必要發布警告,所以並沒有發布預警,但這樣的說辭其實更像是事後補救的說辭。

目前任何國家都沒有能力解決小行星和隕石威脅地球的問題,包括美俄。俄羅斯安全專家伊戈爾·科羅特琴科曾表示美俄現有的防空反導系統都無法 (全面) 檢測到小行星的威脅。因為在隕星的監測能力上人類都很差,往往只能被動應對,等發現時很可能已經來不及制定周全可靠的應對計劃了。

人類對近地小行星的發現目前仍處於半瞎狀態,即使是對存在潛在碰撞危險的 100 米直徑以上的近地小行星,目前也只有 20-30% 被探測到,更不用說幾十米、十幾米甚至更小的隕星了。

目前人類對隕星威脅的觀測主要依靠巡天光學望遠鏡,雷達作為補充,但目前兩者都不成熟。

首先石質多變的隕星對雷達波的反射各有不同,容易造成較大誤差;另外面對遙遠的地外宇宙空間,雷達的功率也是限制其監測的一個屏障。而理論上為了得到更精確的結果,需要雷達天線孔徑儘可能的大、波長儘可能的小,帶寬儘可能的寬,持續觀測時間儘可能的長,這些要求與快速巡天探測遙遠的未知小行星都是矛盾的。

其次作為主要探測手段的天體探測望遠鏡還遠不夠成熟,目前已有的天體探測望遠鏡探測能力都太有限,雖然現在美俄等各大國都在加強建設相關的大口徑近地小行星搜索望遠鏡以及後端的數據中心和數據處理與研究中心,但還遠達不到防衛地球所需要的能力。而且各國之間沒有達成一個很好的協作,盲區太多,無法形成一個完善的監測網絡。

人類對小行星的監測預警尚且不完善,攔截能力更是無從說起。


制導核彈是最後底牌

在目前人類能夠明確應對隕星的手段中,核彈可能是相對最穩妥可靠的。

人類在面對太空威脅的時候,曾提出過很多方案,其中包括了彈道飛彈防禦系統、動能碰撞技術(就是這次 NASA 的衛星撞隕石計劃)、氣化雷射陣列。但這其中,真正實用的計劃並不多。

其中彈道飛彈射程有限、大當量核彈難以精確送達深空、動能碰撞威力有限、氣化雷射整列(在太空建立一個巨大的天基雷射陣列,利用太陽能發電再轉換為雷射燒毀小行星)短期內技術無法實現。

到最後剩下的依舊是人類最仰仗的超大當量核彈,通過制導將小型化的核彈頭送到隕星附近爆炸,雖然因為缺少了大氣的助推核彈在太空中的威力小的可憐,但只要殺傷半徑內爆炸依舊能獲得不錯的效果。

根據美國洛斯阿拉莫斯實驗室專家的建模分析,一個 10 萬噸級核彈頭在距離 100 米直徑球形小行星 70 米處爆炸時,可以使小行星表面物質融化並分離,即使核心部分的物質也可有每秒 20 釐米的偏移速度。這個速度足以讓一顆隕星在 4、5 個月內避開地球。

但遺憾的是,這樣的建模無法準確評估隕星的內部組成和結構等因素,不確定性很大,而且如果當發現來襲的隕星飛抵地球的時間少於一個月的話,人類對此仍然是無能為力的。

因為本身技術所限,也由於缺乏足夠數據支撐,在預防隕星襲擊方面人類始終沒有什麼太好的辦法。這也就讓 NASA 這次利用衛星撞擊地球的實驗數據顯得彌足珍貴,畢竟這樣的測試機會少之又少,而如果只是等待足夠強大的武器或完善的監測方案出現,那將是遙遙無期的。 ■

本文由極客公園原創

轉載聯繫 wangxue@geekpark.net



相關焦點

  • 面對隕石撞地球的末日,人類其實很無力
    無論看起來多麼遙遠,人類對隕星撞地球這件事的恐懼和幻想從沒停止過…… 無論是《絕世天劫》還是《世界末日》,隕星撞擊地球總是好萊塢經典末日電影的好題材。這一類來自外太空的威脅在地球 46 億年的漫長歷史中不算少數,而在相對短暫的人類歷史上,災難性的隕星衝擊還沒出現過,但這種威脅始終像是懸在頭上的達摩克利斯之劍,隨時可能終結人類文明。
  • 《末日逃生》發布終極預告 彗星撞地球震撼人心
    《末日逃生》發布終極預告 彗星撞地球震撼人心  彗星撞地球末日來襲 災難場景目不暇接 《末日逃生》講述了巨大彗星即將在24小時內撞擊地球,主角一行人必須在限定時間內絕命逃亡格陵蘭島上末日堡壘的故事。逃亡過程中隕石雨隨時隨處從天而降,造成的爆炸足以瞬間摧毀建築乃至整座城市。
  • 《末日逃生》災難場景目不暇接 彗星撞地球震撼人心
    彗星撞地球末日來襲 災難場景目不暇接  《末日逃生》講述了巨大彗星即將在24小時內撞擊地球,主角一行人必須在限定時間內絕命逃亡格陵蘭島上末日堡壘的故事。逃亡過程中隕石雨隨時隨處從天而降,造成的爆炸足以瞬間摧毀建築乃至整座城市。隕石形成的火球划過天空,把空氣燃燒成赤紅色,到處都是灰燼的城市裡充滿了末日的絕望。
  • 【極客養成指南】什麼是奇點?
    這裡是公園的新欄目——《完全極客養成指南》,我們會圍繞泛科技內容展開,每次可能會推薦一本書、一部電影甚至是一款遊戲,而目的只有一個——將還不夠極客的你打造成具有「好奇之心與改變之力」的極客。《完全極客養成指南》將在每周六與您見面。
  • 隕石撞地球 砸到哪裡最具殺傷力?
    隕石撞地球 砸到哪裡最具殺傷力?   在目前最可能給人類和其他地球生命帶來世界末日的「實力派選手」中,隕石,大概可以位居榜首。  在熱映電影《一齣好戲》的開頭,就講到了一顆即將襲擊地球的巨型隕石。影片中有位史教授提到,一旦隕石撞擊海面,將引發100米高的海嘯,淹沒並毀滅我們熟知的文明世界。史教授說的真有道理嗎?一顆巨型隕石撞擊地球真的等同於世界末日嗎?
  • 《末日逃生》 彗星撞地球災難奇觀震撼人心
    《末日逃生》講述了巨大彗星即將在24小時內撞擊地球,主角一行人必須在限定時間內絕命逃亡格陵蘭島上末日堡壘的故事
  • 一顆小行星即將撞向地球?人類末日?
    一顆小行星即將撞向地球?人類末日? 很多人應該都聽說過 「行星撞地球」這種話吧, 但大多數時候就是開個玩笑。
  • 《末日逃生》發布終極預告 彗星撞地球災難奇觀震撼人心
    作為今年引進的唯一一部災難動作力作,影片不僅呈現了彗星撞擊地球的震撼場面,還將末日來臨時人性真實一面展現得淋漓盡致,同時又不忘給觀眾溫暖和希望惹人淚目,被視為《後天》、《2012》、《全球風暴》之後又一災難片力作。
  • 美國大選前一天,一顆隕石從天而降撞向地球
    退一步來說,就算地球真的那麼倒黴被它撞上,地球的大氣層也會將這顆小行星攔截,它在到達地表前就會被完全消解。考慮到地球上陸地與海洋的面積比為3:7,再考慮到陸地上仍有太多人類未定居的聚集地,小行星精準地砸到某個人類聚落的概率,更是小之又小。
  • 2012末日或許真實發生,巨大隕石降落地球,多虧神秘力量護佑
    如今到了2020年了我們還沒有毀滅,而世界末日也沒有發生?那是因為地球也許真的被某種神秘的力量保護著。2013年2月15日,這一天或許真的是世界末日,並且發生了足以毀滅地球的事件,今天帶大家回顧一下這件令我們劫後餘生的事件。
  • 當隕石撞地球,墨香銅臭家的「兒子們」在幹什麼?隕石表示很後悔
    看災難片的時候,總有一種題材,那就是——隕石撞地球。那麼如果當墨香銅臭家的」兒子們「遇上了隕石撞地球,他們會做些什麼呢?仗著沈清秋自帶的系統,眾人了解到有一顆巨大的隕石將會與地球發生碰撞。面對這前所未有的災難,眾人的反應也不盡相同。當然了,與咱們凡人不同,墨香銅臭家的「兒子們」不是修仙人士,就是神官鬼王,小小的一顆隕石自然是不會放在眼裡的。先來看看魏無羨和藍忘機好了,當隕石來襲的時候,兩人在落日餘暉下相擁,即便是世界末日,只要跟對方在一起,也沒什麼大不了的。更何況在魏無羨的眼中,隕石還沒有哈士奇可怕。
  • 隕石會撞向中國嗎?多久會光臨一次地球?本文為你揭曉
    你被隕石擊中的概率有多大?其實地球幾乎每時每刻都受著隕石的"攻擊",但是呢,我們的地球母親,擁有強大的護盾"大氣層",大多數隕石墜落到地球時其實已經在經過大氣層的時候就燃燒殆盡,而只有少數體積過大的隕石會穿透大氣層,降落到地表。
  • 如果滅絕恐龍的隕石沒有撞上地球,現在的人類會是什麼樣子?
    6500萬年前的一天,一顆寬度6英裡(10公裡),重達2兆噸的隕石突然進入地球引力範圍。在地球引力的作用下,這顆隕石以超過40倍音速(20公裡/秒)的速度衝向地球表面。地球表面的大氣層完全無法阻擋這樣龐大體積的隕石,只能任由它進入並劇烈燃燒。這顆燃燒的隕石表面溫度達到了3萬5千度,還拖著一條長達3.5萬英尺的超長尾巴。
  • 隕石撞擊地球是什麼景象?科學家:可能這就是災難繪製的末日地圖
    前言:隕石撞擊地球是什麼景象?科學家:可能這就是災難繪製的末日地圖我們雖然習慣了地球上的安樂生活,不過畢竟宇宙不是時刻安穩的,總會有隕石撞擊地球的風險。那麼萬一一顆巨大的隕石來撞擊地球的話,地球會發生什麼變化呢?
  • 《末日逃生》定檔11.20 彗星撞地球人類面臨滅亡
    《末日逃生》定檔11.20 彗星撞地球人類面臨滅亡 影片中災難場面升級,巨大彗星即將撞擊地球,人類首次面臨徹底滅絕的驚天危機,視覺效果震撼刺激,末日氛圍沉浸感極強,被譽為繼《2012》後最震撼人心的災難片。
  • 美國大選前一天,將會有直徑2公尺小隕石撞上地球
    根據美國有線電視新聞網(CNN)報導,美國今年面臨嚴重的新冠肺炎疫情、種族抗爭和分裂的選舉季節,根據美國太空總署(NASA)證實,一顆名為2018VP1 的隕石,將有很高的機會在美國總統大選的前一天撞上地球。
  • 科幻電影中的科學-《後天》《2012》等,人類能避免末日的災難?
    雖然冰河期的到來似乎是地球的規律,人類還沒有辦法改變,但這並不會造成像電影中的那樣的災難,進入冰河期需要至少幾十上百年的時間,絕對不可能像電影中那樣「後天」就會到來,人類有充足的時間來應對,不會形成末日般的災難。
  • 小行星撞擊地球!面對地外天體威脅人類準備好了嗎?
    話說自嫦娥探月看到月球表面密密麻麻的隕石坑後,不免引起大家對天外來客造訪地球的擔憂。其實這些坑大部分形成於30億年前。太陽系初步形成之際,各大行星在萬有引力的規則下不斷吸納周邊隕石或小行星,迎接或大或小的隕石雨。在經過數十億徵戰後逐漸統一為八大行星及其衛星的領域。雖然小隕石的造訪時有發生,但是越大的撞擊體,發生的頻率越來越低。
  • 世界末日真的只是傳說嗎?然而,這三個事件足以毀滅地球
    可能許多朋友下意識地會認為世界末日僅僅是傳說,地球根本不可能毀滅。但是如果從科學的角度看,答案其實是肯定的。所以世界各地的天文研究所已經跟蹤並發現了1萬多顆能夠威脅地球的隕石和小行星,但是許多科學家相信,還有許多隕石和小行星並未被人類發現。例如2013年2月15日中午,一顆直徑達到20米的隕石划過俄羅斯車里雅賓斯克上空,它爆炸的當量幾乎是廣島原子彈的25倍。
  • 科學家的末日警告:到2036年小行星撞地球可能成真
    其實在很多人眼中世界末日是那麼的遙不可及,儘管已經經歷了1999年,對吧?世紀之中還有2008年的末日預言,但是世界末日真的存在嗎?啊,這個問題也一直被首科學家們的困擾,成為他們努力的對象。他們努力的研討研究充啊判斷出世界末日到達的具體一天,以此來應對這種危機發生的可能為人類的延續提供了無限的曙光。末日警告「請在日曆上圈出2036年4月13日,這一天有顆小行星很可能會撞上地球,一旦慘劇發生,它將變成很多地球人的世界末日!」那段時間在美國舊金山舉行的美國科學促進會年會上,科學家們發出了這樣的「末日警告」。