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网上科普有关“为什么说“洛希极限 ”非常危险?”话题很是火热,小编也是针对为什么说“洛希极限”非常危险?寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题 ,希望能够帮助到您 。
“洛希极限”极为可怕,任何天体跨越了这个距离,都不会有好下场。
首先拿地球和月球关系为例来解释这个天文术语吧。目前的地月距离为38万公里 ,假如让月球围绕着地球一点点靠近,随着双方距离的缩小,达到某一极限距离时 ,月球不会再以一个整体冲向地球,而是整个会被地球的潮汐引力拉扯破碎,逐渐碎散成一条陨石带,围绕地球旋转 ,按照公式计算,这个距离应该是10000公里左右,这就是“洛希极限 ” ,是定义两个天体之间保持安全运行的最近距离,突破这个距离,较小的星体则会粉身碎骨 。好在月球现在以每年4cm的速度在远离地球 ,所以月球和地球之间不存在发生洛希极限的可能。
天体达到洛希极限后需要具备三个条件,才能进入散碎状态,以环状拥抱另一个天体。
第一 ,两个天体间的质量要相差悬殊,一般都是行星和卫星之间天体的距离极限值 。
第二,发生解体碎散的天体的物质结构以流体形式为主。
第三 ,特殊情况比如非球体的陨石,人工构造的空间站等,形状不规则的流星彗星等不能靠这个定律来判断。
天文学家通过研究发现,太阳系中就曾经发生过突破洛希极限的案例 。
土星原先是没有行星环的 ,但是那些围绕它运动的小天体突破了两者之间的洛希极限,导致土星强大的引力将小天体吸引过去并且最终导致小天体被粉碎。被分解的小天体产生大量的碎片,随着被粉碎的小天体越来越多 ,形成的碎片就会越来越多,在土星的引力作用下它们逐渐形成了行星环。所以科学家曾经这样说,摧毁一个星球的最快方法 ,莫过于让它突破“洛希极限”。
“洛希极限”到底有多可怕呢?
**《流浪地球》中,地球遭遇木星的“洛希极限 ”是人类面临的最大灾难 。刘慈欣笔下的地球绝望的坠向木星,随着距离越来越近 ,突破了“洛希极限”值,被木星强大的潮汐力彻底撕碎。一部分物质直接坠入木星,另一部分还没来得及冷却的岩浆和碎块 ,则被木星巨大的动能甩向木星星环,形成壮烈的岩石带。
走过46亿年岁月并曾孕育出伟大生命与文明的地球,将因此彻底走向终结,变身宇宙中无数粒普通的尘埃 ,散落在木星这个恐怖巨怪的气团中 。这就是洛希极限带来的灾难场景。
洛希极限是指两个质量差距悬殊之间天体存在的一种特殊距离值。当这两个天体接近到一定距离时,质量较小的天体就会受到质量较大天体潮汐力影响使自身解体的现象 。因为这个特殊距离值是被法国天文学家爱德华·洛希首先计算得出,因此称为洛希极限。
洛希极限
假设洛希极限为d,如果一个天体为球形(小质量天体)且完全刚体时 ,这个天体形成时又完全是依靠重力。那么如果这个天体所围绕运行的天体也是球体(大质量天体)时,我们可以抛去潮汐变形及自转等因素去计算 。我们可以设大质量天体的半径为R,ρM是大质量天体的密度 ,ρm是小质量天体的密度。这时我们可以计算出这两个天体的洛希极限约为:1.26R(ρM/ρm) 1/3
但对于流体天体时,潮汐力会将它拉长,让这个天体变得更加易碎。由于有化学链 、摩擦力等因素的影响 。大部分天体不会出现纯刚体或纯流体的状态 ,所以其洛希极限都应该在这两个界限之间
地球与月球的洛希极限
通过计算可得地球与月球的洛希极限大约为1.35万公里,那么如果现在将月球绕地轨道拉进1.35万公里之内会发生什么呢?由于月球轨道距离地球太近已经小于二者的洛希极限,所以月球的表面开始受到地球潮汐力的作用开始慢慢解体 ,月球碎片会不断地撞向地球,而碎片撞击地球的位置基本与月球轨道平行。
最终
在月球自身重力小于地球潮汐力和月球高速运动产生的离心力的情况下月球完全瓦解。最后稳定下来的月球碎片将围绕地球运动形成地球的光环。
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2019年春节上映的科幻**《流浪地球》着实让科幻迷们过了一把科幻瘾 。该片的恢弘场景震撼人心,也蕴含了大量的科学知识,其中有一个反复提及的名词“洛希极限 ”想必大家也记忆深刻。那么 ,什么是洛希极限呢?洛希极限是19世纪法国天文学家E.A.洛希根据万有引力与牛顿第二定律计算得出的星球的卫星解体的临界极限距离。
要弄清楚洛希极限,我先从推导出洛希极限的两个基本物理定律讲:
1、万有引力定律:
万有引力定律是牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》一书中首先提出的 。其描述为 自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟这两个物体的质量乘积成正比 ,跟它们的距离的二次方成反比,可以用以下公式计算:
其中G代表引力常量,其值约为6.67 10-11 N·m?/kg?。
2、牛顿第二定律:
物体加速度的大小跟作用力成正比 ,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。该定律是由艾萨克·牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》一书中提出的 。牛顿第二运动定律和第一 、第三定律共同组成了牛顿运动定律,阐述了经典力学中基本的运动规律。
3、洛希极限:
如上图 ,当一个质量为m,半径为r的球体靠近一个质量为M的球体时候,可以根据万有引力即牛顿第二定理我们可以得出:
即 当球体m靠近大球体M一边的物体m1的加速度大于球体m远离大球体M一边的物体m2的加速度时 ,球体两边的物体因为加速度大小不一样,就会逐步被“拉扁”,并破坏球体原有的结构,最终导致球体m解体。
上式化简后得:
所以 只要知道大球体的质量M ,小球体的m即其半径,带入上式就可以求得洛希极限距离R 。
综上所述我们可以知道, 天体在靠近大质量的星体时 ,会由于引力造成的天体破坏,而洛希极限就是这个天体达到临界破坏时距离大质量星体的距离。 所以笔者在做科普的时候,经常想说的:“ 科学概念本来就很难理解 ,但是我们的科学家,尤其西方科学家们,为了体现自己在科学中的贡献 ,经常把科学概念用自己的名字定义,导致大家更难理解。比如我说毕达哥拉斯定理有几个知道?但是如果叫勾股定理是不是更通俗易懂;同样我一直呼吁科学界应该把牛顿三定律叫力学三定律,欧姆定律叫电压电阻定律 ,洛洛希极限叫破坏极限等等,会不会更通俗易懂? ”难道非要叫“ 洛希极限 ”才显得高大上 。
顺便吐槽一下 ,本人在2018年初的时候,参加中国科学院理论物理研究所的讲座(打酱油) ,整个会场没有一个外国人,全部都是中国的院士、中国科学院的博士,拿着中国的科研经费 ,而全程都有英语,包括论文 、讲座、交流! 难道中国的科研经费研究出来的结果首先得让“洋大人”看懂,国人看不看的明白不在这些院士、博士考虑范围之内 ,这也是我做科普的动力之一,总得有人出来把高深的前沿科学“翻译”成国人明白的、听得懂语言。
有关2030年陨石撞击地球的事情是真的吗?
尽管自行车 、玻璃和冰,都是生活中很常见的东西 ,但是你可能想不到的是,科学家并没有完全理解它们。通过下面的讨论,你将会发现 ,现实远比我们想象的要复杂得多。
为什么自行车在行驶中不会倒下?
2011年,一个国际研究小组突然“投下一颗重磅炸弹 ”,声称尽管已经分析了150多年,但世界上还没有人真正弄懂为什么自行车在行驶中不会倒下 。估计世界上许多自行车骑手听到这个消息后会立刻下车 ,并不可思议地盯着他们的自行车——多年来他们一直在做的事情,竟然是一件科学无法解释的现象!
不过准确地来说,科学家不知道的是 ,能使自行车保持稳定的最简单的充分必要条件是什么。自行车的研制,主要依靠的是不断试验,使自行车在行驶中更不易倒下。但是要想解释背后的原理就比较麻烦了 。研究人员开始发现 ,要想解释自行车是如何工作的,数学上需要大约25个变量,例如自行车的前叉相对于路面的角度 ,质量的分布以及车轮的大小等等。
之后,研究人员把自行车保持稳定的条件变量简化为两个:一个叫“迹”的大小,指的是前轮触地的位置到前叉延长线与地面相交的位置之间的距离;另一个则是可以保持旋转的车轮直立的陀螺恢复力(一种令旋转物体恢复平衡的力 ,陀螺最为典型,故以陀螺命名)。
不过在2011年,那个国际研究小组不仅对这个理论重新分析了一遍,而且还把一辆自行车中的“迹”和陀螺恢复力弄歪 ,使得它在理论上无法保持稳定 。但结果令人大感意外,这辆自行车在行驶中仍可以稳定地前行。
虽然这个问题没有得到解决,但是在2014年 ,来自美国康奈尔大学的研究人员已经发明出了一种无论怎么倾斜也不会倒下的车子。他们的发明看起来像是自行车与三轮车的合体,而外侧的两个车轮由一个弹簧来调节 。如果弹簧完全松开,它跟普通自行车没什么区别 ,骑手可以通过倾斜和扭转车把来操控。如果弹簧完全绷紧,它就成了一辆三轮车,骑手只能通过扭转车把来操控。而当弹簧处在某个中间的临界点时 ,这辆车不管怎么倾斜也都倒不了,而且倾斜也不会影响车子的运动情况 。另外,骑手试图扭转车把来转向时 ,却只会造成车子发生倾斜。结果是完全无法操控这辆车子,它只能沿着直线行驶。研究人员希望借此研究出骑手究竟是如何操控自行车并保存稳定的,并能研制出更易操控的自行车。
但这仍是一场艰难的研究 。一些研究人员认为,要想理解自行车为什么不倒 ,不只是要考虑力学问题,也许还要考虑脑科学。人类能用很复杂的但却很直观的方式使得自行车保持稳定。例如在非常低的速度下,我们很容易就意识到 ,扭转车把没多大用处,相反我们会通过膝盖运动来操控自行车 。
我们为什么会这么做?没人知道。自行车的谜团将会继续困扰我们。
玻璃是什么?
如果你去欧洲参观那些古老的大教堂的话,导游们常常会向你兜售这种观点:玻璃其实是液体 ,会慢慢地往下流,所以这些古老教堂上的玻璃都是上薄下厚的 。
但这个观点是错的。玻璃并不是一种流动很缓慢的液体。研究表明,即使经过十几亿年 ,一块玻璃里也只不过是几个原子会发生移动 。那么上薄下厚是怎么回事?事实上,中世纪的玻璃制造工艺还比较粗糙,没办法制造出厚度均匀的玻璃 ,于是工匠们会把玻璃厚的一边放在底部。
所以,玻璃就是固体了?对,但它却是一种极为特殊的固体。玻璃是一种无定形固体,或者叫做非晶态固体 ,因为它的微观结构不像晶体固体(例如金属、食盐和冰)那样是有规则的晶格排列,而是一种类似液体那样的不规则排列 。另外,很多高分子化合物如聚苯乙烯等也是无定形固体。
但是 ,科学家并没有完全搞清楚玻璃的一切。例如,玻璃从液体转变为无定形固体的过程仍然令人摸不着头脑。
大多数材料从液体变为固体时,内部的分子会立刻进行重新排列 。也就是说 ,处在液体时,分子可以自由地走动,然后在某个时刻分子会突然发现自己被困住了 ,于是一种有规则的晶格排列就形成了。
但是从炽热的液体转变为透明的固体的过程中,玻璃分子的运动状态并不是突然发生改变的,而是随着温度的下降而逐渐放缓的 ,最终形成的无定形固体仍具有类似液体那种不规则的排列,但却具有固体那种坚固的性质。换句话说,在玻璃中,我们遇到了一种奇怪的现象:类似液体那种不规则的排列被神奇地固定了下来 。
但它究竟是怎么被固定下来的仍是一个悬而未决的问题。科学家们提出了许许多多理论来解释。
一种可能的原因是与能量有关 。根据热力学定律 ,每一个分子集合总是趋向构成一种所含能量最低的排列。但在玻璃中,不同的分子集合却会构成不同的排列,最终会形成了一个不可调和的不规则排列。
尽管这种解释听起来不错 ,但是玻璃会形成不规则的排列,真的是因为这是一种能量最低的排列吗?一些科学家猜测,也许这是一种混乱程度最大的排列 ,因为一个系统的混乱程度总是趋向于达到最大(即热力学第二定律) 。这也是一个合理的解释,尽管这个反而很难解释晶体固体中有规则的晶格排列是如何形成的。
而另一些科学家却认为,玻璃所形成的结构 ,也许是一种极为特殊的晶体。而且有一个证据能证明这个观点,那就是玻璃内有不断重复的几何结构 。如果这种观点是正确的,那么玻璃可以真正称得上“晶”莹剔透。
但不管怎样 ,玻璃为什么是这样的,到今天也没有一个统一认可的解释。
冰为什么很滑?
花样滑冰选手可以在冰面上滑出优美的舞姿,但这里有一个很令科学家困惑的事情——冰为什么很滑?这个问题看似简单,但即使经过了一个多世纪的研究 ,科学家也没有找到一个明确的答案。
通常的解释是,冰之所以有很低的摩擦系数,是因为鞋与冰面之间有一层薄薄的水 ,这层水起到了润滑作用 。因此,滑冰选手可以穿着滑冰鞋在冰面上自由地滑动,但是在木质地板上却无法滑动。
事实上早在1850年 ,英国物理学家迈克尔·法拉第就注意到了这层水。他曾向来自伦敦皇家学会的听众们解释,挤压两块冰,两块冰之间的水层会迅速冻结 ,这样两块冰就冻在一起了 。在很多年里,大家都认为冰面的这层水是因压力导致的,因为压力能使冰的熔点下降 ,促使冰发生融化。
但是,科学家经过计算后发现,即使一个体重超标的人只用一只滑冰鞋站在冰面,产生的压力也不足以明显改变冰的熔点 ,所以这种解释行不通。相反,一些科学家认为这应该是摩擦生热 。当冰刀在冰面上运动时,产生的热量足以融化冰面。
你可能认为事情就是这样了。但是你可能会想起 ,即使你穿着滑冰鞋站着不动,你也可能滑倒,这说明摩擦并不是真正的原因 。1996年 ,一些研究人员发现,当温度在-22℃以上时,冰的表面上始终有薄薄的一层永远不会凝固的水。所以说 ,并不是因为压力或者摩擦力产生的这层水,而是冰本身固有的性质。
不过,一位来自新加坡的研究人员认为 ,冰上的那层水并不是真正的液态水 。他把这一层称为“超固体皮肤 ”,并认为,冰表面上的水分子之间的化学键被拉长了,但是与液态水不同的是 ,每一个化学键都没有断裂。而且,这种拉长的化学键会最终在表层与接触物之间产生一种静电斥力。这种静电斥力,类似于托起磁悬浮列车中的电磁力或托起气垫船的空气那样 ,能托起接触物,并大幅度地减少摩擦阻力。
尽管这位研究人员认为他已经完全解决了这个问题 。但是,其他的研究人员对此并不信服。在2013年 ,一位来自日本的研究人员第一次直接观测了这一层结构,并认为这层应该是“准液体”,是冰融化为水时的一种中间状态。
那么 ,冰的表面究竟是什么?又是怎么来的?看来,这个问题暂时还得不到解决 。
2005年12月09日08:29
据英国《每日快报》8日报道,科学家相信 ,一颗名叫“阿波菲斯”的390米宽小行星将可能在2036年和地球相撞,释放出比广岛原子弹爆炸高10万倍的能量,数千平方公里的地区将受直接影响,而释放到大气中的灰尘可能将影响整个地球的生态。科学家上周在英国伦敦召开专家会议 ,共商在未来的31年时间里“拯救地球 ”的有效方法。
命名埃及神话中的恶魔
在埃及神话中,“阿波菲斯”是古老的邪恶和毁灭之魔,它的目的是让整个世界陷入永久的黑暗 。最近 ,天文学家将一颗正从外太空直奔地球而来的小行星也命名为“阿波菲斯”,正是因为这颗小行星将对人类带来前所未有的灾难性威胁。这颗小行星以前的名字叫做“2004MN4 ”,它于去年6月被科学家发现 ,直径约有390米宽。
上个礼拜,科学家在英国伦敦举行了“近地天体”专家会议,共商“末日救地球”之法 。英国开放大学陨星专家莫尼卡·格拉迪说:“近地小行星和地球相撞只是时间问题 ,而不是会不会的问题。许多更小的太空物体都在冲入地球大气层时融化了,所以没能和地球发生碰撞。然而,直径超过1公里的小行星将每隔数十万年和地球相撞一次 ,直径大于6公里的小行星将每隔数亿年和地球相撞一次,这样的撞击将会引发灭绝性灾难 。这次我们面对的就是一个迟到的大家伙。 ”
威胁危险等级史上最高
NASA科学家进行轨道验算后发现,“阿波菲斯”2029年将和地球擦肩而过,但却将在2036年重新光临地球 ,并可能冲破大气层和地球相撞!
据悉,“阿波菲斯”目前已经名列“托里诺等级 ”第4级,10级意味着必然的全球毁灭性碰撞。“阿波菲斯”的危险等级在有史以来发现的小行星中是最高的 ,它和地球在2036年的相撞概率高达37分之一!
英国贝尔法斯特女王大学天文学家艾伦·菲茨西蒙斯说:“当它在2029年4月13日经过地球附近时,地球引力将改变它的轨道……它会在2036年再次光临地球,并和我们相撞。”
对策核弹炸毁并不明智
如何改变撞地小行星的轨道 ,目前科学家已经提出了许多理论性的方法 。欧洲宇航局“先进观念小组”设计出了用一排人造卫星或火箭推动小行星偏离撞地轨道的方法。科学家最感兴趣、也最容易的方法,就是派遣一艘太空船和小行星猛烈碰撞,从而改变它的方向。欧洲宇航局计划在下个10年发起“堂吉诃德 ”计划 ,派两艘太空船前往一颗测试小行星 。其中一艘太空船名叫“西达尔戈”,它将和这颗小行星高速相撞,而另外一艘名叫“桑科”的太空船则将在附近测量小行星的轨道改变情况。
在好莱坞**《世界末日》中 ,演员布鲁斯·威利斯曾带人到太空中用核弹去炸小行星,但在真实的科学世界中,核爆炸是最难得到天文学家支持的“下策 ”。菲茨西蒙斯说:“如果小行星快靠近地球时爆炸,那么地球就不是被小行星击中 ,而是被好几块大碎片击中了,受害地区将变得更多 。”
据悉,明年春天 ,科学家将拥有一次良好的观测机会,可以更精确地测定“阿波菲斯”的轨道。如果到时仍然无法排除“阿波菲斯 ”撞地的可能,下一次观测机会将要等到2013年。
事实上 ,要到2029年,科学家才能完全确定“阿波菲斯”是否会撞地球 。一名专家称:“如果我们等到2029年才行动,那么2036年的撞地灾难将很难避免。”
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小行星撞地球的时间被锁定在2071年
方网讯 一颗巨大的太空星体带着耀眼的火光撞向地球 ,激起惊天巨浪瞬间吞没海岸城市……这就是美国大片《天地大冲撞》中演绎的惨烈景象。这种不幸的遭遇或许真会发生在人世间 。日前有天文学家宣布发现迄今为止最危险的近地小行星,它在2071年的部分运行轨道与地球重合。两星相撞的几率为千分之一。
2071年天地大冲撞?
1小行星忙坏专家
小行星专家可能是本年度最吸引媒体关注的科研人员了,他们一次次发布“天地大冲撞 ”的警报 ,一次次引起世人的焦虑和恐慌。今年9月,美国康奈尔大学天文学家突然宣布,一颗代号为2000QW7的小行星于一周前“擦”过地球,科学家是在它飞临地球5天前才有所察觉的 。一场虚惊之后 ,科学家又得出一个足以令人庆幸不已的结论,如果这颗小行星撞上地球,则可能毁灭15亿人!
一波未平 ,一波又起。11月3日,夏威夷一个天文小组在天体联合会宣布一颗代号为2000SG344的小行星可能在2030年撞击地球,它的撞击能量相当于100颗广岛原子弹 ,一时间舆论哗然。但仅在一天之后,天文学家又紧急更正了此前的判断,认为它与地球“碰面”的可能性约为千分之一 ,而且是在更为遥远的2071年 。
尽管如此,关于小行星撞地球的讨论并未结束,越来越多的人开始关注发生“天地大冲撞 ”的可能性 ,英国科学家甚至正式向政府提交了一份报告,建议政府必须积极努力采取预防措施。而中国紫金山天文台也决定投资2000万元建设国内最大的小行星望远镜站。
记者昨天从中科院北京天文台得到证实:这颗小行星的确是迄今为止人类发现的最危险的小行星 。它的运行轨道与地球极为近似,绕太阳公转一周的时间为354天(地球周期为365天)。中科院惟一的小行星观测研究员朱进告诉记者,这颗危险小行星不会与地球“迎头相撞” ,因为它的转向是与地球一致的。最新观测表明,2071年它运行的轨道将与地球轨道局部“重合”,但两星是否会相遇还很难说 。
随着对其更进一步的探测 ,也许这种可怕的结论也会被排除。
据朱进研究员介绍,国际天文学界对这颗小行星还不甚了解。天文学家只是从它的亮度判断其直径大约为30到70米,这种判断的前提条件是它必需是一个普通的小行星 。但如果它是金属物体 ,那么它的体积就要小得多。目前观测者还“看不清”它的物质结构,它也许是块石头,也可能是70年代人类宇宙飞行器的推进器残片。
2老地球伤痕累累
小行星是指那些也像地球一样围绕太阳运转 、但体积太小而不能称之为行星的天体。目前发现的最大的小行星直径也只有1000公里左右 。微型小行星则只有鹅卵石大小。据中科院北京天文台小行星观测研究员朱进介绍 ,人类发现的近地小行星有1106颗(截止2000年9月18日),其中直径超过240公里的有16颗,它们都位于地球轨道内侧到土星轨道外侧的太空中。
人们对小行星的恐惧不是没有理由的 。因为较小的小行星撞击地球也会带来灾难。1908年 ,一颗直径约50米的小行星在西伯利亚通古斯地区上空爆炸,摧毁了大约2000平方公里的森林,飘浮在空中的尘土高达一万米。而在6500万年前,一颗直径约一公里的小行星的撞击 ,曾毁灭了包括恐龙在内的地球上的多种生物 。专家指出,在地球诞生的四十多亿年中,危险的“天外来客 ”给地球留下累累伤痕。目前人类找到的天体撞击坑就有一百多个。最大最老的是南非伏利德佛坑 ,直径达140公里,已有19亿7千万年历史 。科学家分析,一颗直径100米的陨石或小行星砸在地球上 ,其撞击力相当于100万吨级的原子弹。
但天文学家也指出,由于每颗小行星都有自己的轨道,交叉相撞这类宇宙“交通事故”并不常见。专家分析 ,直径两公里以上的小行星与地球相撞的几率,大约是50万年左右才发生一次;直径超过100米的小行星的撞击,每一万年才有一次 。
3监测网两大漏洞
人类对危险小行星的大量监测还是在近几年开始的。1994年 ,苏梅尔—利维9号彗星与木星发生“世纪碰撞”,这被称为本世纪最大的太空“交通事故 ”。此后联合国曾先后三次召开防范小行星及彗星的会议。从1995年开始,天文学界逐渐掀起一股小行星探索热 。中科院北京天文台研究员朱进告诉记者,国际上重大的小行星监测计划就有6家 ,其中包括中国的施密特计划。但最有成效的还数美国的spacewatch计划(太空监测计划)。这一计划从1985年开始 。使用位于亚里桑那州基特峰上的牛顿式反射望远镜,专门搜寻、发现近地天体。这是目前世界上最大的小行星观测计划,平均每两个月可以发现两三个近地小行星。中科院北京天文台的“施密特CCD小行星计划”则是从1995年开始 ,使用位于河北兴隆观测基地的施密特望远镜 。先后发现2000多颗小行星,其中有5颗近地小行星。在1997年和1998年期间,北京天文台的成绩还排在国际前五位 ,但随后由于各国都加大了这方面的投入,越来越多的组织超过了北京天文台。
SpaceguardFoudation(太空防卫基金会)被认为是目前最成功的国际间合作监测计划 。该组织于1996年在罗马成立,由各国在近地小行星研究领域知名专家组成 ,目的是保护地球环境、防范来自彗星和小行星的撞击。
NEAT“近地小行星追踪”计划。由美国国家宇航局和美国空军合作,使用美国空军在夏威夷的地面电子—光学深空监测站的1米口径望远镜 。除了上述这些观测计划,还有与美国军方有关的LINEAR 、LONEOS等观测计划。但由于各监测计划都各自为政 ,望远镜布局不均,尚留有许多“死角 ”,因此出现2000QW7小行星“擦”地而过才被发现的惊人局面。
朱进认为,目前的近地小行星监测网存在两大漏洞:一是南北不均。上述几大监测计划的站点都设在北半球 ,而南半球的望远镜数量相当有限 。因此,人们做不到全空域监测危险的小行星。二是存在“死角”。最大的“死角 ”是太阳光照区域 。当小行星从太阳方向飞来时,由于“逆光” ,地面望远镜看不到它们。这就需要在太阳和地球之间的轨道上也架设一个空间观测望远镜,以避开太阳光的干扰。这一计划早有人提出,但目前尚无实现可能 。尽管科学家都已认识到建立一个更严密的监测体系的重要性 ,但是给人类投下这个重大人寿保险需要太多的钱,人们只能耐心等待。
4大冲撞全球防御
专家认为,一旦发现小行星有撞击地球可能 ,人类需要有充足的时间用于防卫准备,而准备的时间一般要在十年以上。像美国大片《天地大冲撞》那样当宇宙星体很接近地球时才采取措施是很难奏效的 。因此预警时间越长也就越有利。
一般来说,小行星的飞行速度可能会超过目前人类现有的飞行器速度。当它不是迎面撞来而是同向靠近时 ,人类发射的飞行器短期内是追不上它的 。所以人类只能早早地发现它们,并将飞行器发射到外空“等候”,然后再想办法将它推偏轨道。这一“战场 ”离地球越远,人类就越安全。所以监测是第一位的。
朱进认为 ,目前人类能改变小行星轨迹的手段极为有限 。由于人类还没有掌握向外空直接发射武器的能力,人类所能想到的方法只是用装载核弹的航天飞机在外空拦截小行星,用核导弹将它炸碎或推偏它们轨道。但这种方法也不一定有效。因为对于一些松散结构的星体 ,爆炸所起到的作用很有限 。而且当小行星很遥远时,人们无法观测到它的物质属性。
刚刚发现的最危险的小行星2000SG344,人们尚不知它是何物 ,只不过从它的反光度判断它大概直径为30至70米。因此从发现到描绘轨迹到分析物性再到选择防范措施,这需要很长时间 。但更令人担心的是,另有一些更危险的长周期彗星的观测难度更大 ,一旦人们发现它将与地球相撞时,通常只有4个月的准备时间了。而这个准备过程,真像和流星赛跑。
好在全球的小行星学家都已认识到全空域监测的重要性 ,一个更加周密的监测体系正在规划中 。据悉,最近美国的CatalinaSkySurvey监测计划正准备在南半球布置一批大望远镜,以补严人类这一尚存缺陷的外空防御网。
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