2039小行星撞击地球在未来会再次撞击地球吗

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小行星会撞击地球吗?
2012年第3期目录
&&&&&&本期共收录文章18篇
  对标题里的这个问题,你担心过吗? 中国论文网 /9/view-1579074.htm  先来看看进入2012年之后的第一个引人注目的天文现象:1月31日,被称为“胖香蕉”的第二大近地小行星“爱神星” 在距离地球大约2 700万千米的地方掠过。“爱神星”长33千米、厚13千米,体积约为5 577立方千米。   2 700万千米挺远的嘛――也许你会这么说。   好吧,再来看看几个月前的一个天文现象:日,直径约400米的小行星“2005 YU55” 从地球和月亮间的“缝隙”穿过,距离地球约33万千米。假设“2005 YU55”撞向地球,将会在地面上砸出一个直径约6千米、深500米的坑,导致7级地震并引发浪高21米的海啸。   现在,请想象一下,如果“爱神星”撞上地球……   在玛雅预言中,有一种地球生命毁灭的原因就是小行星撞击地球。美国《发现》杂志曾经评出“威胁人类生存的21世纪20大危险”,小行星撞击地球居于首位。在联合国认定的世界4大突发灾难中,小行星撞击地球还是位居第一。   ――真是不关注不行呀!      小行星的真实面目   在太阳系中,除了八大行星外,还有成千上万颗我们肉眼看不到的小天体,与八大行星相比,它们好像是微不足道的碎石头。这些小天体就是太阳系中的小行星。小行星普遍被看做是45亿年前太阳系形成时的副产品。   大多数小行星集中在火星与木星轨道之间的小行星带里。这些小行星和它们的大行星同伴一起,一边自转,一边自西向东地围绕太阳公转,尽管拥挤,却秩序井然。可有时,它们巨大的邻居――木星的引力会把一些小行星拉出原先的轨道,迫使它们走上一条新的漫游道路。这些“漫游者”中,轨道与地球轨道相交的就被称为“近地小行星”。目前已知的近地小行星中,直径4千米的超过500个,直径大于1千米的估计超过2 000个,它们都是威胁地球的“杀手”。      小行星偷袭地球   在地球的历史上,是否发生过与小行星碰撞的事件呢?答案是肯定的。尽管漫长的地质作用已将小行星留在地球上的绝大多数痕迹抹去,然而,迄今发现的约140个大陨石坑有力地证明了地球历史上难以计数的碰撞事件。一些科学家认为,大约6 500万年前,正是一颗直径10千米、质量100亿吨的小行星撞击地球,才致使恐龙这个物种从地球上顷刻消失。   人类的历史记载中,有没有发生过碰撞事件呢?答案也是肯定的。日,一颗大火球在西伯利亚通古斯上空8千米处爆炸,其爆炸当量相当于600至1 000颗广岛原子弹爆炸的威力,其强大的冲击波与高温大火摧毁了2 000平方千米的古老森林。科学家的研究与计算表明,它是由一颗直径仅60米的小行星与地球相撞产生的。假如这颗小行星晚5个小时落下,俄罗斯首都莫斯科就可能受到致命的打击。      天天都有“不速之客”   科学家告诉我们,几乎每天都有大约5 000万个天体从靠近地球的太空中穿过,几乎每天都有一颗篮球大小的天体飞入地球大气层并烧毁,每年还会有几颗汽车大小的天体进入地球大气层并形成让人印象深刻的火球,而体积较大的天体能够顺利穿过地球大气层并撞向地面成为陨石的情况非常罕见。   日,一颗火球飞越美国加州和加拿大西部上空后离开了地球。它是一颗直径约为10米、质量为几千吨的小行星,飞行速度为每秒15千米,假如落下来,其爆炸当量相当于2至3颗广岛原子弹爆炸的威力。   日的清晨和下午,两颗轨道不同的小行星都在比月亮还靠近地球的地方与地球“擦肩而过”。第一颗小行星直径在10米至20米之间,在北太平洋上空25万千米的地方与地球打招呼;第二颗小行星直径6至14米,在南极洲上空8万千米的地方敲响了地球的大门。科学家说,两颗小行星在同一天以如此近的距离与地球“亲密接触”,实在不多见。      如何保护地球不挨撞   方案一:使用核弹   发射核武器去炸掉小行星或改变它的运行轨道。   难点在于:运载核武器的火箭必须在发生相撞前7年发射,可是,当小行星很遥远时,人们无法观测到它的物质属性;对于一些松散结构的星体,爆炸所起到的作用又很有限。更麻烦的是,核爆炸的后果难以预料,爆炸很可能把一个大“杀手”变成许多小“杀手”,把带有放射性的碎片抛入不可预测的轨道,甚至掉到地球上,使人类受害。   方案二:运用机械力   用航空器给小行星施加压力,使它加速或减速,从而改变它的飞行方向;或者,在小行星的表面插入一种类似火箭的装置,让这种装置不断地喷出物质,通过反作用力来推动小行星改变飞行方向。   难点在于:这种方法的操作难度比较大,不易实行。   方案三:改变颜色   颜色改变后,小行星的吸热情况就会有所改变。如果小行星是灰的,可以用黑色油漆将它变成纯黑,黑色可以提高吸热率,从而提高整个小行星自身的温度,对它的运行轨道产生影响;也可以把它变成白的,白色可以降低吸热率,使小行星变冷,效果是一样的。   难点在于:此方法见效比较慢,需要20年左右。另外,那么多的油漆涂料怎样运到小行星上,要派多少人去完成这么大的刷漆任务?   方案四:安装太阳帆   在小行星表面安装一面巨大的风筝形太阳帆,张开的太阳帆利用反弹太阳光子所产生的压力把小行星逐渐推离原来的轨道。   难点在于:此种技术的实际可行性仍需进一步实验研究。   方案五:发射红外激光   用红外激光使小行星的表面物质向外发散,从而产生反向加速度使它改变飞行方向;或者,用超强红外激光把小行星摧毁成对地球无害的小碎块。   难点在于:此种技术的实际可行性也需要进一步实验研究。   当然,还有其他的防御方法。不过,所有的方法现在都只是停留在理论设想阶段,是否切实可行,还要靠将来的实践来检验。所以说,目前看来,最重要的是加强监测预警,这也是所有防御方法的基础。中国科学院院士、中国探月工程首席科学家欧阳自远说,为了有效防止小行星撞击地球,全球已经建立了近地小行星观测网,假如能够提前一年发现有可能与地球相撞的小行星,就能够及时采取措施,摧毁它或改变其运行轨道。      花絮:关于小行星的一些事儿   ★小行星保留了太阳系初期的原始状况,对研究太阳系的起源有重大价值。   ★小行星通常拥有浓度极高的贵金属,例如铂。由于在一些小行星上着陆并返回比去月球更容易,所以,这些物质对于人类具有可获得性。   ★小行星缺乏重力,航天员登陆时,感觉更像在太空中“游泳”,而不像在月球上漫步。美国、日本和加拿大的宇航员已经开始在大西洋海域进行模拟训练,为未来登陆小行星做准备。   ★小行星的名字来源于名人、地理位置以及其他一些形形色色的事物,命名非常随意。继金庸、林青霞、徐克之后,周杰伦成为第四个享有以自己名字为新发现小行星命名殊荣的华人明星。
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xzbu发布此信息目的在于传播更多信息,与本网站立场无关。xzbu不保证该信息(包括但不限于文字、数据及图表)准确性、真实性、完整性等。小行星会撞上地球吗? 朱进:需要提前20年预警
  核心提示
  10月5日,天文学家发现了一颗直径150米、具有“潜在危险”的小行星。科学家已对多数最大的“潜在危险天体”进行了分类登记,但他们怀疑仍有许多直径小于1.6公里的“漏网之鱼”未被发现。如果它们撞上地球,可能会造成地区性大规模灾难。
  那么,什么样的小行星会撞击地球?我们又应该如何规避小行星撞地球?北京天文馆馆长朱进接受本报专访,一一解读。
  小行星撞地球是早晚要发生的事件
  据10月5日媒体报道,天文学家发现了一颗具有“潜在危险”的小行星,估计它将在不到一个月内飞掠地球。朱进老师,我们常说小天体撞地球,能撞到地球的是什么样的小天体?
  朱进:首先这颗小天体的运行轨道有和地球运行轨道相交的可能,两颗天体没有交叉点就不能撞到一起。太阳系内的小天体各种各样,一般比较大的,比如小行星、彗星,还有一些更小的流星体等,它们都是在各自的轨道上绕太阳运转,这些小天体存在跟我们地球相遇的可能性,但相交也不一定就能撞上,所以,还必须满足小天体和地球在同一时间走到同一个地方这个条件才行。
  我们给这些小天体命名为“近地天体”。因为是椭圆轨道,小行星绕太阳一圈的时候有一个离太阳最近的点,我们把它叫做近日点,这个距离叫做近日距。我们把地球到太阳的近日距离定义为1个天文单位,如果这个行星的近日距小于1.3个天文单位,我们把它叫做近地小行星。
  一个天体近日距是1.3个天文单位,地球近日距是1个天文单位,虽然只差0.3,但实际距离相差很远。而且,这些近地小行星的轨道,在一定的时间范围内,比如说在几百万年的尺度上,不是总按原来的轨道运行,会有所改变,如果我们以上千万年的尺度来考察这些小行星的话,一般来说会出现轨道偏差,或者有一部分小行星会相互撞击,还有一些会离开现在的近地轨道到其他的地方去。
  辽宁日报:您刚才说,小行星和地球同时走到一起就撞上了,那么这个走到一起的概率有多大?
  朱进:事实上,小行星撞地球是早晚要发生的事件,以前发生过,以后也是要发生的。单从一个特定角度来讲,科学家肯定能算出一个概率来,行星撞地球对于人类来说是很遥远的事,在近期没有行星撞地球的可能。但是,也存在一些小天体会在一个比较近的时间里撞地球的可能,这个涉及到我们未发现的天体。已发现的天体科学家们已经预测到没有撞击地球的可能。
  从地球角度来说,撞地球的天体越大,影响越大,撞地球的概率就会越低;相反,这个天体越小撞地球的概率就会越大,但影响也会相应减小。从这一点来说,我们今天探讨的天体撞地球,是那些比较危险的、直径在1公里左右大小的小行星,因为它造成的危害比较大。它大概几百万年会出现一次撞击地球的可能。以此推算,直径十几公里量级的小行星大概是1亿年会出现一次撞地球的概率,比如6500万年前直接导致恐龙灭绝的那次撞击,就是一颗直径15公里大的小行星,直接导致了生物的灭绝;如果是直径一二百米量级的小天体,撞地球的概率大概会是在1000年左右;那么更小的天体,撞地球的机会就多了,我们总会看到流星,那就是小天体。
  辽宁日报:那么科学家是否计算过,在未来100年内,会有小行星撞击地球吗?
  朱进:到目前为止,科学家大概发现了500颗小行星,这些小行星都是在未来的100年里撞击地球的概率不是零的。现在发现了一个在100多年,不到200年时间里撞击地球的概率是一千分之一的小行星,还有一个在700多年以后,撞击地球的概率是1/300的,应该是和地球擦肩而过的,也可能会真撞,不过概率很小。 100年之内有500颗小行星,那么加起来可能会有上千次撞击地球的可能。
  灾难性的撞击来自直径1公里以上的天体
  辽宁日报:那为什么几千年来,直到现在,我们没有发现要撞地球的小天体呢?
  朱进:我们说的几百米直径的小天体,就是一些陨石,这些小的天体每年都会掉下来。从这一点来说,我们被小天体撞击是家常便饭了。从长期来看,地球今天的样子有可能是被小行星撞击的结果。从短期来看,像陨石这种小型号的天体砸击地球,在去年就发生过,只不过是比较小的碎块而已。掉到地上的变成陨石被留下来;稍大一些的,砸下来会有大坑,但是由于我们地球本身的变化,如潮汐、火山喷发、各种各样的风化等外力作用,天长日久,这些痕迹就很难找了,基本上就没了;只有大个儿的陨石坑才会被留下来,包括6500万年前恐龙灭绝那次发生的撞击事件,当时这一理论提出来的时候,还没有找到大坑。最开始提出小行星撞击地球造成恐龙灭绝这一理论,是因为科学家发现6500万年前的那层土含铱的元素特别多,与所有的土都不一样,所以提出这个假设,当时没有找到大坑,后来找到撞击坑后,证明了这一事实的存在。
  现在我们在地球上已经发现的陨石坑大概在200个左右,不是特别多,这是因为地球本身的沧海桑田消磨掉了这些痕迹。你随便拿一个望远镜去看月亮,可以看到月亮上全部都是坑,这些坑有90%以上是外来天体撞击造成的。
  辽宁日报:可不可以这么说,月球也好,还有一些近地的行星也好,为我们地球起到了一个拦截小行星、拦截天体、保护地球的作用?
  朱进:这样说不恰当。我们看到,月球表面撞了这么多坑,地球表面假如没有氧化和其他外力作用,也同月亮一样全是被撞击的坑。月球跟地球的位置,相对于太阳的位置,在天文上来看几乎是同一个点,这两个点受撞击的频率几乎是一样的。
  辽宁日报:不是因为月亮在这,小天体就撞月亮,不撞地球了。
  朱进:月球肯定能挡住一些外来的撞击,但是能挡多少?非常少。晚上抬头看天上的月亮,月亮只把天挡了一部分,大约是0.5度,那么我们可以想象,撞地球的这些小天体是从四面八方来的,不是非经过月亮不可。 0.5度对地球外太空来说实在太小,所以月球能够为我们地球挡住的这些本来砸地球的小天体不到万分之一。所以,砸到月亮而没有砸到地球这个几率是很小的,是完全可以忽略不计的。
  那么更小的天体撞击地球的机会就更多了,包括流星体。只是我们还没有在它们进入大气层之前发现它们而已,进入大气层后燃烧掉了,所以我们会看到流星。可能就在我们说话这会儿,就有好多流星体掉进来,我指的是非常非常小的,可能有的流星体比米粒还要小。
  辽宁日报:那么,多大的天体才能对我们地球构成威胁?
  朱进:全局性的威胁,大概直径在1公里以上的。
  辽宁日报:1公里直径的球体相对于地球来说,并不算大。
  朱进:大是不大,但关键的问题是,这些小天体,首先它的速度非常快,每秒钟几十公里,在椭圆轨道上绕太阳运动,这个速度本身带有的动能就很大,加上它自身的质量,这个能量就相当地惊人。
  最关键的是:这个直径1公里的小天体在撞击地球之前会有很大的冲击波,类似核弹爆炸一样,把地球上的尘埃轰起来,这个尘埃量相当大,在空中会把整个地球都给裹住,而且时间很长。那么在这段时间里地球上没有阳光,生物就会灭绝。地球很可能会进入一个冰冻期。所以,这是一个包括对地球的整个生态系统的影响。根据测算,1公里大小的行星撞击地球,会给1/4的地球造成影响,这个是很大的影响了。直径小一点的,比如1908年通古斯大爆炸的那颗天体,直径大概60米左右,类似一个非常大的荷包蛋,它造成的影响是2000平方公里,如果是砸到海里,就会形成海啸。试想一下,1公里直径的天体会造成多大的灾难?
  人类目前还没有规避小行星撞击的方法,因为科学家并不认为它迫在眉睫
  辽宁日报:这些小天体来自于哪里?它们是太空中的一些垃圾,还是其他什么?
  朱进:太空垃圾多指人造卫星之类的,形容小天体不合适。这些小天体有几种来源,最主要的来自于小行星带。比如火星和木星轨道之间有一些小行星带,这些都是在太阳系形成时期,与地球同时形成的;还有一种,是行星在形成过程中相互之间发生碰撞,成了碎块。而能到近地轨道来的小行星,是在小行星带发生碰撞后来到近地球轨道的,也有的来自于彗星,由于某种原因彗星的尘埃都喷发完了,变成一个彗壳进入地球轨道。还有一种是受行星引力的作用,慢慢地从别的轨道偏移到现在的轨道上的,这是一个长期的迁移过程。
  辽宁日报:我明白了。您说的行星引力,是不是也包括地球啊?地球在运行过程中,把一些小天体吸引过来了。
  朱进:不是这个意思。太阳系所有天体都受太阳的引力作用,对小行星来讲,太阳对它的作用远远大于地球对它的作用,除非它离地球的距离特别特别近。如果这样的话,那行星就已经撞上地球了,所以地球对小行星轨道的影响是极其微弱的。这和流星雨是一个道理,我们看到流星雨的频率不是太多,流星雨实际上是米粒大小的小天体,绕着太阳转而进入到大气层,这并不是因为地球的引力作用,如果那样的话我们天天都可以看到流星雨。它的速度非常快,地球对它的影响太小,几乎可以忽略不计。
  也有一种可能,有的小行星在绕太阳运转的过程中离地球近,受地球的引力作用,小行星的轨道会发生微弱的偏移,天长日久其轨道就会出现比较明显的变化,会变成另外一个轨道。但是能撞上地球的小天体一般都不受地球引力的吸引作用,只是在绕着太阳转的过程中,在同一个时间和地球走到同一个地方了。
  辽宁日报:现在我们再来探讨一下,假设有天体撞地球了,我们人类如何规避?
  朱进:到目前为止,实际上人类还没有办法来避免小天体撞击地球。
  辽宁日报:目前许多科学家提出了很多办法,比如用核弹炸、用小天体去牵引、用人造飞船去牵引等等。
  朱进:不同的人提出过一些不同的概念性的想法,但到目前为止,其实还没有一个真正的办法能够避免这些情况。这是因为,科学家们不认为避免天体撞地球是当务之急,天文学有比这更紧迫的事情需要研究、实验,所以,假设真的有一天,科学家发现必须要研究如何规避天体撞地球这项课题时,就会研究出一套有效的方案来。但目前没有人去研究这些,只是一些设想罢了。
  用核弹炸这一方案肯定是行不通的,这一方案基本上被否定了。
  辽宁日报:为什么呢?
  朱进:首先说,人类利用技术上的能量很有限,基本上炸不动小行星。另外,撞击地球的小天体形式多样,很可能是比较松散的碎块搭在一起,没法用核弹去炸。最关键的问题是,炸过之后它还在原来的轨道上,最后还是要砸在地球上,只是由原来的大个儿的天体碎成若干个碎块而已,其破坏力仍然可以消灭地球上的生物。
  辽宁日报:那您从理论上设想一下,哪种方式比较合理?
  朱进:我个人觉得有一种方式倒是非常有可能的。就是想办法改变一个质量小的行星的轨道,当然这是一种连环撞击而改变撞地行星轨道的办法,这个相对来说比较安全。当我们发现有一颗小行星在若干年后要撞地球,我们就通过技术手段,比如人造卫星,使一颗质量小的天体A去撞一个比它稍大的天体B,B再撞稍大的C,C再撞更大一些的D,如此下去,最后经过周密计算后会撞到那个撞击地球的天体。逼迫它改变轨道,地球可幸免于难。
  这个方法可行,但是,一旦人类掌握了这种可以改变小行星轨道的方法,对我们来说也许会更危险。
  辽宁日报:为什么这么说呢?
  朱进:我们有技术去改变小行星的轨道,那么恐怖分子也完全可以拥有这种技术。经过精确的计算,恐怖分子可以让小行星在一个适当的时间撞击地球的某一位置。
  辽宁日报:啊!这倒是很实际的一个问题。看来地球没那么容易被撞击。假设它们与地球擦肩而过的话,会是什么结果?
  朱进:假设擦肩而过的话,当然没事。
  辽宁日报:那么,小行星撞地球的预警时间应该是多长?我们是以百年为单位吗?
  朱进:从防范的角度,肯定是越早越好,越早就越省事,因为它是围绕太阳的椭圆形轨道,绕到地球需要绕好多圈,那么我可以稍微改变一下它的轨道,经过日积月累,100年以后轨道就偏出去了。所以,越早发现所需要消耗的能量就越低。
  另外,到目前为止,人类还没有能力去解决小行星撞地球的问题。前些年,根据当时的科学技术发展水准预测,人类大概需要20年左右的时间预警,在20年之内,人类才能找到办法,否则就只能眼睁睁地看着被砸。如果真发现一个5年以后要撞地球的大个儿的行星,那人类肯定是躲不过去了。所以,至少需要一二十年来预警。从逻辑上来说呢,必须先有发现它的能力。现在的观测系统肯定不行,现在我们认为只是观测到的这500个小行星有可能性,但是我们还有至少10%的小行星没有观测到,那么这些根本没有观测到的小行星有没有撞地球的可能?或者说,如果这个小行星轨道比较特殊的话,正好看不见,结果突然某一天就出现了呢?就像彗星的轨道很扁很扁,所以我们预警的时间只有4个月。那么小行星呢?速度和能量都要大得多,4个月肯定是不够的。
  (责任编辑:罗园)
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  2015年小行星撞击地球 小行星什么时候接近地球  天文学家发现了一颗小行星,然后它撞上了地球。这不是科幻小说,而是刚刚发生的事实。这也已经不是第一次了,而是有史以来的第二次。不过不要慌:这颗小行星很小,可能只有几米宽,会在大气层中烧毁,不会对地球造成什么破坏。不过,这一事件再次提醒我们,必须张大“天眼”,留意来自太空的威胁。  这颗小行星名叫2014 AA,是今年发现的第一颗小行星。它是由位于美国亚利桑那一座山顶上一台口径150厘米的望远镜发现的。拍到这颗小行星的第一张照片摄于当地时间日凌晨1:20――只要是晴朗的夜晚,望远镜就会开工,节假日也不休息。这块石头非常暗,发现时亮度大约19等,而你肉眼可见最暗的星星都要比它明亮15万倍!不过,轨道计算表明,它离地球非常近,而且越来越近。  事实上,国际小行星中心电报局宣布这一发现的电报上写道:“实际上可以肯定,2014 AA会在.2+/- 0.4日撞入地球的大气层。”也就是说,它已经在北京时间1月2日13点前后撞上了地球。它很可能在大西洋上烧毁,地点则介于南美和非洲之间。
  2014 AA闯入地球大气层的可能轨迹,位于加纳利群岛西南的大西洋上。图片来源:Asteroid Initiatives, LLC  根据这颗小行星的亮度推测,它很可能有2到4米宽,大约有一辆车那么大。这么小的石头通常会在高速闯入地球大气时瓦解,因此不会对我们产生任何较大的威胁。  这是有史以来的第二颗在撞上我们之前就被发现的小行星。第一颗是2008 TC3,2008年烧毁在非洲的苏丹上空。那颗小行星也是在撞入大气层的前一天发现的。天文学家家过去发现的其他近地小行星,大都从地球旁边很近的地方擦过,只有极少数是撞上我们的时候才被人们看见的!这是因为它们都非常小,因此非常暗弱,难以检测。由于它们离我们很近时,在天空中移动的速度也非常迅速,这进一步加大了找到它们的难度。比如说,去年在俄罗斯车里雅宾斯克上空撞入大气层的那颗19米宽的小行星,在撞上我们之前就没有被人发现。  这突显了我们必须要认真应对小行星撞击的严重性。尽管2014 AA不构成任何威胁,但太阳系里有上百万块更大的石头会穿越地球的运行轨道,大到足以产生真正破坏的小行星也有可能撞上我们。这只是一个时间问题。  这正是我们必须时刻扫视天空,定位和鉴别那些小行星的原因。NASA和B612基金会都致力于开发更有效的检测方法,但这只是第一步。我们还需要制定一个详尽的计划,尽可能多地找到那些可能对地球构成威胁的小行星。B612基金会正致力于此,但距离我们补完这份小行星名单,还有很长的路要走。  跟往常一样,我会说,你不应该杞人忧天。毕竟,这样的事件是罕见的。但如果我们什么都不做的话,我保证,在未来的某时某刻,会发生一场大规模的天地大冲撞。和许多问题一样,预防的成本相对于什么都不做的后果来说,是较低的。我们负担得起前者,却承受不起后者。
  2013年,俄罗斯车里雅宾斯克市的那次小行星撞击事件,导致1491人受伤,并带来10亿卢布经济损失。撞击前后,俄罗斯没有采取任何防范措施,全世界也没有对来袭小行星进行提前预测。我们禁不住想,若此类事件再次发生,我们能提前防御吗?  观测上的难度
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文章作者:lili
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本文严格意义上来说是一篇军事相关报道,不过开篇就讲述撞击地球,人类如何防御。而我们不久前也做过行星撞击地球的报道(链接)。这个非常具有现实意义,所以我们转载过来。其次,本文图文并茂,有理有据。把问题谈的通透易懂。资料详尽,正是本站所一贯追求的实事求是作风。小编忍不住想把这样的好文推荐给大家。希望大家喜欢!
我们开始翻牌子。
问:馆主,问一个比较大的问题。依目前NASA或五常的航天实力,能在远距离摧毁对地球有末日能量的小行星吗?多大的小行星,多长的预警时间,人类才可保证摧毁它?
目前摧毁小行星还是个很科幻的命题,尤其是在涉及一些远期的可能技术手段的探讨的时候,各种会议论文、ppt会让人觉得在看好莱坞剧本。
以堂主的水平把这个问题讲清楚有点吃力,所以堂主又拉来了更专业的小火箭邢强老师一起来开脑洞。
图:首先,我们假设的某个角落,一颗大石头块正&嗖&地就朝着我们飞过来
于是问题来了:1.我们现有的探测能力能给我们提供预警时间?2.我们手头的运载工具能否把应对手段运往来袭小行星?3.我们送过去应对手段能的能搞定小行星吗?
先看探测,目前近地轨道的监控看起来比较完备,尺寸大点的太空碎片都有编号。然而,远地物体探测方面就差了很多,对远地物体极度缺乏精密监控,有时新闻上说的&XX会在XX年后撞上地球&之类的说法,基本上是科学家们在靠惊悚言论想争取点经费&&因为人类最好的雷达不是用在这项工作上的。按小火箭老师的看法,如果想把小行星拉离轨道,预警时间最好有5-10年。即使是个头小到核弹能够炸毁的,预警时间也得在2年以上。要赶上时代那个话,预警时间短于5年,人类就基本没戏了。
假设我们运气好,在足够充裕的时间内发现了威胁我们的小行星,我们现有的运载工具还是有能力送点什么过去的,毕竟小行星不像各种变着花样变轨的导弹,它的运行路线固定,相对容易推算。不过这也有很大限制:来袭小行星最好是处在太阳系的黄道面附近,否则拦截飞行器轨道也调不过去。
图:想拦截来袭的小行星,它最好还得是处在太阳系的黄道面附近,否则拦截飞行器轨道都调不过去
最后看看我们的应对手段的效果,目前主流观点有两种,一种是使其偏离轨道,方案有太空拖船、引力拖车、挖掘机抛出质量、表面喷漆改变光压力等等,听着就像科幻片,效果好不好现在看就是玄学。
另一种是直接摧毁,拿东西炸咯。不过核武器在太空爆炸的能量很有限,大部分都转化成辐射了,由于太空是真空环境 核爆的主要能量会以辐射的形式传播出去,而其本应该作用在小行星上的冲击波反而会较小。钻探小行星表面,把核弹进去效果也许会好些。还有观点认为,摧毁小行星实际上很可能导致大量大型碎块与地球碰撞,不能起到规避风险的作用,但如果要对付600米直径以上的小行星,人类除了核弹也实在没别的玩意儿可选了。
图:我们对太空核爆的研究积累还太少
图:太空中,核弹撞上去可能只能在小行星表面留下个坑
图:《天地大冲撞》里钻进去再炸这点还是演对了的
2010年,美国科学院的一篇报告认为,人类要发展出核爆炸搞定小行星威胁的具体防御手段,至少还需要几十年时间。
总的说来说,地球人对小行星来袭基本上是处在不设防状态的。(三体星人:颤抖吧,你们这些连I类文明程度都达不到的愚蠢人类!)
最后吐槽一句:这可真是个细思极恐的问题啊!
问:堂主,我注意到有新闻说安225机体已经完工70%,保存的很不错,而且乌克兰已经生产好了所有的部件。你说这种情况下有没有可能用小投资生产出那架飞机的可能?自己有一架的话,貌似也很有用啊,可以运输一些别的飞机永远也别想运输的超大超重物体。这种运输任务不会很多,但是利润惊人啊。而且乌克兰还承诺把技术资料给我们呢。
如果真的利润如此惊人,那第二架安-225也就不会到现在也没造出来,也常年无人肯接盘了。
实际上你的问题中也提到了,非安-225不可的超大型货物运输任务,其实也并没有想象中那么多,不然安东诺夫也不会混得像今天那么惨。苏联当初造安225其实是为了保障航天飞机计划,经济效益不在优先考虑之列。
图:伏尔加-第聂伯航空公司拥有世界上最大的安124机队,这架公司把持着超大件货物空运的大部分市场,安124复产的呼声他们也喊了很多年,只是一直进展不大,为什么?除了俄罗斯工业体系的缺失,市场需求其实并没有想象中那么大
同时运营着安124和747-8F的伏尔加-第聂伯公司自己的分析显示:安-124-100每小时飞行成本要比747-400或-8高40%,波音装120吨货物时的飞行距离是同样状态下的安-124的两倍,机组是2人而不是4-6人,完好率是95%而不是69%。除了那些尺寸超大的货物,否则安124/225对比欧美大型货机是没什么竞争力的。尤其是现在还杀出不少非主流的专用货运飞机,靠改装出畸形的巨大货舱和安-225抢夺市场。
图:为了保障787建造而改装的747&梦想搬运者&,货舱用折刀式开合,可以塞进787的机身
因此对于已经造出来的那架、本身是苏联遗产的安-225,靠目前四处跑活儿的利润养活那一架的运作还是够的,但是重开生产线制造第二架安-225就差得远了。
图:俄罗斯航星SP厂里封存了不少安124未完工机身,但复产的进展可以用龟速来形容
而且那架安-225停止建造多年,两个方面的问题不可避免:首先是存在大量结构的老化和退化,需要非常细致的检查、修复、替换,其工作量将完全不比当年制造它的时候小;其次是安东诺夫手中的安124制造工装早已丢失,各路设备供应商,或不复存在,或配套产品早已停产,如果不进行大量的替代和改进设计,根本没有办法将这个飞机完工。这怎么可能是花点小钱就能把飞机补完的啊。
而至于技术资料的话,买第二架安-225送资料,还不如花钱直接买资料参考设计划算。
问:看到新闻上说,我国的基于量子技术的核磁共振陀螺原理样机已经研制出来了,这东西到底是个什么东西,我国目前技术水平怎么样?
&基于量子技术的&核磁共振陀螺原理样机,或许是因为最近&量子&这个词比较火,搞什么都喜欢往上靠讨口彩?核磁共振陀螺本来就是基于量子理论才出现的。
这东西首先是个陀螺仪,和传统的机械陀螺仪、后来兴起的激光陀螺仪、光纤陀螺仪一样,能够感知到细微的角度变化。陀螺仪依靠这个功能,是惯性导航系统的核心部件&&它能告诉你,你偏离了预定运动轨迹多少,需要及时修正回来。只不过基于量子技术的核磁共振陀螺仪,它通过检测原子自旋在外磁场中的拉莫尔进动的频率移动,而获得角度变化的信号。
图:总的说来,核磁共振陀螺就是比它小的没它精确,比它精确的没它小
核磁共振陀螺的优点是全固态,体积小功耗低,参照目前西方的成果来说,是首类能够应用于独立导航的微陀螺,但精度性能目前在导航级陀螺仪里只能说是一般。主要用于小型飞行器、战术导弹等等。这东西其实历史很长,1952年由美国通用电气公司提出概念原理,70年代末美国litton、Singer-Kearfott两家结构分别造出样机。
但在80年代以后,核磁共振陀螺仪遇见了相当多工程技术上的困难;于是当时西方的研制重心转移到了激光陀螺和光纤陀螺上。直到2000年后,技术进步使得很多原来的技术障碍得以突破,核磁共振陀螺再度成为研究热点;国内对它的研究,也是在这个时候开始的。
原来报道里提到的&核磁共振陀螺有望成为世界上第一个芯片级尺寸、导航级精度的陀螺&这个就有点说不过去了:
图:某论文的配图,美国开发的核磁共振陀螺仪成品
问:堂主,我多次提问,都没被翻牌子!这次无论如何也要回答我的问题!我兔的J10和L15的飞控是不是都是算数字飞控?比起欧洲双风如何?到了J20是否又有改进提高?J20的数字电传飞控比美帝的F22和F35如何?最后很好奇J15和J11为何不上数字飞控,还用毛熊的模拟飞控?J16上是否上了国产全数字电传飞控?
歼10和L15都是数字飞控电传。它们的飞控计算机主要都是数字电路的&&模拟电路的飞控计算机也有,但是只作为灾难性情况下的备份设备。比如歼10就是典型的4+2设计,4套数字飞控计算机负责应对正常飞行情况,如果数字飞控部分全都不对劲了,才会转入剩下的两套模拟飞控计算机控制。
图:歼10的飞控是典型的4+2设计,4套数字的,2套模拟的
一架歼10和L15,在正常情况下,用到报废也不会有机会转入由模拟飞控计算机控制的状态。不过备份的模拟飞控计算机即使在正常时候也是要开机运行的,只是发送的命令不会传递给平尾等气动面;否则在切换信号控制通道的时候,飞机反应不过来或者反应失常,那就整个人都不好了。
图:国内展出的数字电传飞控硬件设备
歼10和L15的数字飞控比阵风要在功能的完善性和先进性上稍微弱一些。比如飞控对行走机构的控制管理上,这两个飞机都不具备前起落架轮胎的偏航回馈和自动修正能力;另外阵风舰载型具备全自动着舰能力,这个能力国内目前也没有。歼20和F22相比具体数据比较缺乏,但应该欠缺对于发动机矢量控制的整合设计,这个不能全怪飞控,而是国内研究方面的短板。
国内苏27系仿改型号,将原俄式模拟电传进行数字化硬件改造,是从歼11BS才开始的。而在歼11BS之前立项的型号,包括歼11b、歼15、歼16,出于设计风险的考虑,继续沿用了原始设计。
问:为什么现在还没有看到俄罗斯的第四代红外空空导弹亮相,这是什么原因?还有请堂主详细介绍世界上的四代红外空空导弹,并排名,谢谢。
第四代红外空空导弹的几个主要特征,或者说应用技术门槛,包括凝视红外成像制导、小型捷联惯导、气动力/推力矢量复合控制、&干净&弹身设计&&气动控制面设计要尽可能简化,以减小阻力重量,增大射程。而俄罗斯主要是卡在空空导弹需要的凝视红外成像导引头上,近年来的进展十分缓慢;传说中的K-MD等新一代导弹,原本说2015年就要完成研制,至今没有新的官方公开消息。
图:传说中的俄罗斯下一代空空导弹规划
英国的ASRAAM实际性能是最低的,体积阻力失控严重(原设计127毫米直径无法提供足够弹体升力,后来扩大到166毫米,86公斤的重量则仍维持在127毫米直径水平),缺乏矢量推力控制能力,性能实际上对三代优势并不特别大。美国在考察这玩意后很不满意,后来的AIM-9X实际上可以认为是美国在ASRAAM计划上(八十年代,北约说好美国搞中距,欧洲搞近距)魔改的产物。
图:最下面的怪蛇5根本不算四代弹,撑死三代半的水平
现在世界上真正的第四代红外空空导弹,目前包括的型号有美国AIM-9X、英国ASRAAM、德国联合多国研发的IRIS-T,以及中国的霹雳-10导弹;以色列的怪蛇五并不能算进第四代弹,看弹体就知道。中国的霹雳-10导弹目前公开信息很少,因为你们懂的原因,也不方便加入讨论。
图:德国的IRIS-T
而德国的IRIS-T则采用边条翼,和AIM-9X存在气动和控制思路上的不同,更注重末端时的升力和机动性。不论霹雳-10的话,AIM-9X和IRIS-T可以对其它任何同类导弹形成代差性压倒优势;论性能的话,可能IRIS-T要更加优越一些。
问:堂主堂主,轮毂电机看起来很不错,为什么嫌有载具使用?(目前都是太空车之类的)是因为功率不够吗?求解
讲到根本上,确实是因为功率不够。在轮毂内能够提供的尺寸不大,而且轮毂总体质量的增加,会大幅度增大轮毂上下运动的惯性,这会大大的恶化车辆的悬挂系统性能,使车辆的乘坐舒适性变得非常差,而且操纵变得尺寸、反应恶劣。而一些其它的控制问题,比如车辆在转弯时,如何保证各个车轮的转速差处于合理范围,避免翻车等问题,在现代电子控制技术下,反而不是根本难题。
而要解决这些问题,就需要更轻、更小、功率更为强大(尤其是起步时的高扭矩性能)的轮毂电机,而这在目前是比较难解决的问题。事实上早期轮毂电机车辆为了解决起步扭矩问题,需要额外安装减速齿轮组机构,导致噪声、寿命、过热、重量等一系列问题;也就是所谓的减速驱动方式。而对于未来发展方向来说,为了提高可靠性和性能,简化结构,直接驱动方式将是轮毂电机实用化几乎无法绕过的门槛;而如何处理扭矩需求,目前还存在不少技术困难。
而在电机本身上,目前除开技术尚不成熟的开关磁阻电机、横向磁场电机等类型;在体积和功率上比较适宜车辆的,只有永磁无刷电机,但在体积限制下,其功率最大仅有几十千瓦,而且永磁转子的励磁不能调节,电机调速困难,调速范围狭窄。未来要取代传统动力形式布局,最起码应用的永磁材料性能需要获得一个大的突破,而这在目前还不知道什么时候才能发生。
问:有的坦克炮塔后下方有门帘一样的一排铁链子,是挡破甲弹的吗?如果是,那破甲弹也太容易被欺骗了?
图:RPG被栅栏式附加装甲拦下未能起爆的实战例子。炮塔铁链和这个原理差不多。
主要是用来干扰RPG这样采用带探杆的破甲弹药的引信工作,比如老式RPG7的引信不太靠谱,必须硬刚上了才会炸,在击中铁链这样的柔性结构的情况下,有相当高的几率不会起爆;而且起爆的话,铁链本身和拉开的间隙,也能起到消耗、弱化一部分射流的效果。坦克后面可是非常脆弱的,如果运气好的话,那就能救自己一命;反正这东西增重对坦克来说不过毛毛雨,成本也不值一提。
问:亲爱的堂主,我想问下071登陆舰如果搭载了两艘气垫登陆船,还能搭载两栖步战车吗?
可以的,根据目前各方面的研判,071在极限状态下能携带4艘气垫船,最少也能带3艘。在只带两艘的情况下,完全有空间再放两栖车。
问:糖主好,类似阿凡达里面那样的直升机能造出来吗?造不出的话有哪些地方是现实中实现不了的?求解。
要是严格限定电影里那样的话,那是绝对造不出来的:桨叶要承受到的载荷太大了,那四组小旋翼不可能提供那么大的升力。
不过同样原理的飞行器现实中是搞过的,VZ-4、X-22、Nord Aviation N 500 Cadet都是,但实际测试的结果是性能都非常糟糕。
图:X-22研究机
问:堂主能否对目前美俄几型大型轰炸机的弹舱尺寸进行一下介绍(包括H6K)。单从武器挂载重量和尺寸上来说这,哪类轰炸机弹舱尺寸优势更大,是B2这种飞翼布局,还是T160和B1这种后略翼的?或者B52或H6K这种最常规的布局????对每种轰炸机的弹舱尺寸也介绍一下吧!
B2最大挂载重量大于18.14吨(4万磅);B1最大载弹量内部34吨、外部26.7吨(内外挂载重量不能同时达到最大,实际上一次性出动,内外武器挂载重量加起来不能超过34吨);图160最大载弹量40吨;B52最大载弹量31.5吨;轰六K没有公开的可靠数据,轰六为9吨。
弹舱尺寸超音速飞机不占优势,因为要减小阻力,机身截面积必须尽量做小。图160和B1载弹量看着大,是因为飞机本身做的很大,代价是非常高的。B52这样的最常规布局其实最好做大。
图160有两个弹仓,长12米、宽1.92米,容积43m³。B52机内则有一个大型弹仓,容积29.53m³。B1B前武器舱长9.53米,后舱长4.57米。B2和轰六弹仓尺寸没有查到数据。
问:堂主,再问一个小问题,我军空降兵为何不戴陆军的凯夫拉盔?是因为轻便吗?兔军还有很多佩戴GK80盔,是因为经费问题没有换装么? 望解答,谢谢!
空降兵的头盔设计要求不太一样,比如光是跳伞着地时头盔重量对颈椎的冲击,对于一般的陆军士兵就没有机会遇到那么大的程度。另外空降兵头盔不宜有盔檐,以防对伞绳起到切割作用;另外护耳相对需要前移,加大对面部的保护,尽可能保护脸颊不受伞绳抽打。(以上均为引用设计师的说法,但外观上他说的这些区别堂主本人不细看真心没看出来&&)
图:护耳面积是分辨伞兵盔的最直观方法
而GK80钢盔真心是早就该淘汰的东西,没换装纯粹是经费问题。
问:堂主好!我有一个问题问过很多物理老师,一直没有满意的答复。希望你能解答。子弹和炮弹的出膛速度都相差不大,但是二者的射程却相差极大?子弹的射程就没听说过有3000米的,但炮弹几十公里射程并不鲜见?这是为什么呢?
首先呢,枪支都是直瞄设计的,而你说的那些打几十公里的炮都是大仰角射击的,同样是直瞄的坦克炮,有效射程也是三、五公里的范围,和一些大口径狙击步枪的直瞄射程远不了太多。
而且枪弹和炮弹,在飞行过程中的存速能力相差太多。举个例子吧,俄制130毫米舰炮榴弹,初速850米/秒,飞行10公里处存速还有397.49米/秒,速度降为45.2.51米/秒。而.338弹在1000米距离上,哪怕是最重的gb528弹,也只有478米/秒了。因为重量和弹道的关系(炮弹可以有很长时间在空气密度更稀薄的高处飞行),炮弹的存速能力不是枪弹可以比的。
而且枪弹靠动能杀伤,炮弹靠爆炸和破片杀伤;没有速度的枪弹,飞得再远也是毫无意义的,在射程末端的时候,炮弹的飞行速度可以比枪弹低的太多。
问:堂主你好,有个不知道算不算踢馆的问题,目前为何航母舰岛大多放在右舷?左舷有什么问题,还是有传统?谢谢
多数人是右撇子,紧张状态下容易倾向于向左侧闪避;因此舰岛放在右侧,在着舰事故方面比左侧要安全一些。
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