一項新的研究提出,高能量 X 射線脈衝可以蒸發部分即將到來的小行星,並在過程中改變其軌道。該方法是否比正在考慮的替代方案更具成本效益還有待觀察,但首先還需要詢問建造合適儀器的安全性問題。同時,測試已在更安全的範圍內進行。
這DART 使命證明了使小行星偏離地球路徑的潛力。然而,這是否是應對未來此類威脅的最佳方法仍然存在疑問。桑迪亞國家實驗室的科學家們測試了一種替代方案非常透過在真空中向兩個模型小行星的表面發射 X 射線脈衝來進行小規模的研究。
這些偽小行星的寬度僅為 12 毫米(0.5 英吋)。如果這麼大的物體飛向地球,它會形成一顆引人注目的流星,但在到達地面之前就會燃燒殆盡。然而,這項新工作證明了這樣一個原理:透過蒸發小行星中兩種更常見的礦物質,可以改變整個物體的動量。擴大規模後,這種方法可以使小行星向側面移動,使其滑過地球,而不是直接攻擊。
地球遲早會遇到一個足以對我們造成嚴重損害的物體。除了好萊塢最喜歡的「如何應對這種威脅」之外,人們還提出了許多想法。炸毀這該死的東西“ 方法。大多數人承認,改變太空物體的軌道幾乎肯定比完全摧毀它更實際。
在彗星的自然行為中,有一條關於如何做到這一點的線索。當陽光加熱彗星的冰直到其中一些變成氣體時,分子就會逸出,形成彗尾。正如牛頓第三定律所預測的那樣,遠離彗星的氣體的加速對原子核施加了一個力,足以可察覺的變化它的路徑。
如果我們能夠在威脅物體上複製這種效應,並仔細瞄準汽化發生的位置,我們就可以將軌道轉向所需的方向。
當然,將岩石轉化為氣體比將冰轉化為天然氣要困難得多。一些建議涉及將雷射聚焦在即將到來的威脅上,但 X 射線每個光子攜帶的能量比可見光多得多。
使用當今世界上最大的脈衝功率裝置,稱為Z斯堪尼亞研究人員在氬氣中產生衝擊波,產生 1.5 兆焦耳 X 射線脈衝,瞄準懸浮在真空中的小行星模型。脈衝使「小行星」(一顆由石英製成,另一顆由熔融二氧化矽製成)升溫至如此高的程度,每一顆都釋放出一團蒸汽雲,產生衝擊波,推動它所來自的物體。
儘管成分不同,兩顆「小行星」的加速速度幾乎相同,分別為 69.5 和 70.3 m/s(156 英里/小時和 158 英里/小時)。這兩個數字都輕鬆超出了預期。
即使以子彈列車的速度進行如此小的移動,似乎也不是一項重大成就,但作者計算出,它可以放大到適用於 4 公里(2.5 英里)寬的物體。這並不完全是恐龍殺手,但可能大到足以終結文明。
DART 任務為這個想法的可行性提供了暗示。 Dimorphos 的軌道發生了改變超出預期受影響。物理學家計算出這是因為物質噴射雲傳遞更多動力當小行星比太空船本身膨脹時。 (您可以閱讀《羅賓安德魯斯》的作者的摘錄和採訪)如何殺死小行星,誰就在任務控制中心,在十月號好奇的)
不幸的是,與已知質量的撞擊物體相比,預測衝擊波將產生多大的力量要困難得多。這是一個問題,因為除非我們願意冒險前往小行星帶,否則缺乏合適的物體來用作未來偏轉的實驗對象。 Dimorphos 被選中執行 DART 任務,因為它不僅可以方便地靠近地球,而且還繞 Didymos 運行,使得路徑的任何變化都比繞更遙遠的太陽運行的物體更明顯。
除非我們計劃一次又一次地撞擊同一個不幸的小行星,否則我們需要替代的測試對象來比較不同方法的有效性。這些實驗室「小行星」可以發揮這一作用的證明可能比透過這種特定方法獲得的測量結果更重要。
儘管如此,人類不太可能願意將自己的命運託付給尚未在全尺寸小行星上進行過測試的技術。如果我們選擇 X 射線脈衝的方法,那就意味著在太空中放置一些能夠提供所需劑量的東西,如果只有地球的一部分能夠控制它的指向,這可能會引起一些人的注意。
該研究發表於自然物理學。