Her er hvordan man bygger en tyngdekraft traktor, redd menneskeheten fra en asteroid apokalypse

Man of Steel

Man of Steel
Anonim

Takket være Hollywood, synes ideen om at en asteroide kan føre til verdens ende - i hvert fall som vi kjenner det - ikke som forgjengelig. Og filmindustrien kan gjøre oss en tjeneste på den poengsummen. NASA sier at det ikke er noe å frykte, men en asteroide drept av dinosaurene og andre romstenger forårsaket sannsynligvis også andre masseutslettelser. Det er en grunn til at Brian May, dronninggitarist og astrofysiker, går over hele verden og prøver å fortelle alle om trusselen fra de estimerte million-plus-asteroider. Han får det.

Vi må beskytte oss selv.

Hvis asteroid-trusselen er ekte, må vi begynne å tenke på hvordan vi skal forsvare planeten. Deteksjon og sporingsteknologi er ikke nok. Vi må utvikle systemer for å endre bane av et nær jordobjekt. Vi trenger en utenomjordisk vakthund.

Møt gravity-traktoren: et teoretisk romfartøy designet for å avlede et motkommende objekt i rommet - uten å påføre noen fysisk kontakt - ved å bruke et tyngdefelt i seg selv. Ikke gjør feil: det er en gal ide. Og likevel er det en som forskere fra NASA og andre steder har fortsatt å se på fordi, vel, kanskje det kan fungere.

Konseptet med en gravity traktor ble først fremsatt i et 2005-papir skrevet av Edward Lu og Stanley Love på NASAs Johnson Space Center. Gitt det faktum at en asteroide som er omtrent 650 fot, fortsatt kunne føre til utbredt død og ødeleggelse, hevdet paret at det var nødvendig å begynne å vurdere realistiske måter vi kan beskytte planeten på. Enhver tilnærming som involverte direkte kontakt med objektet var rife med risiko. Så valgte Lu og Kjærlighet å tenke større - hvis objekter i rommet viser tyngdekraften, kunne vi kanskje sende noe opp i rommet som kunne bruke sin egen tyngdekraften mot en imøtekommende asteroide og knuse ut av veien.

I hovedsak trekker tyngdekraften traktoren en asteroide ut av veien ved å svinge i nærheten ved å bruke sitt eget svake tyngdekraftstrekk for å skyve en gjenstand inn i en annen bane. Kjøretøyets thruster må opprettholde en stabil retning at de heller ikke skyver traktoren inn i asteroiden, og heller ikke fører til at traktoren kommer ut av bane.

Nå, hvis du vet noe om tyngdekraften, er du sannsynligvis godt klar over at et romfartøy som kunne være mulig å bygge her på planeten, fremdeles vil fremvise bare en liten tyngdekraft i forhold til andre gjenstander i rommet. Faktisk ville dette trekke være så lite at et romskip skulle måtte bruke flere år for å kraftig tvinge en asteroide ut av veien til jorden.

Og det er akkurat hva Lu og Kjærlighet foreslår. Du må sende tyngdekraften traktoren ut til den imøtekommende asteroiden noen få tiår på forhånd for å slepe dødsberget langt nok unna. Men så lenge du gjør dette før asteroiden passerer en terskelavstand, vil det være mer enn nok til å slå et treff i en glipp. Hvis det er nødvendig, kan du sende flere gravity traktorer ut til et objekt, noe som vil bidra til å øke oddsen oppdraget er vellykket. Sakte og stødig vinner løpet.

Det er to store hensyn til å gjøre en gravity traktor arbeid. En er å sørge for at vi snart kan finne et nær jordobjekt, før det pummels oss og gjør verden til et ufruktbart ødemark for noen hundre årtusener. NASA synes faktisk å ha det problemet litt under kontroll. Et av hovedmålene bak agenturets planetariske forsvarskontor er å identifisere og spore nær jordobjekter rundt solsystemet og kontrollere om de potensielt kunne slå jorden, og omtrentlig når det skulle være.

Nøkkelen til dette arbeidet er det nærliggende planetobjektet nær jordobjekt Explorer (NEOWISE), som jobber med å se på kometer og asteroider i jordens nakke i skogen og finne ut hvor de skal. I løpet av over to års datainnsamling har NEOWISE vellykket karakter av 439 forskjellige objekter og tatt målinger av de 19.000 gjenstandene totalt.

Fra nå av er spekteret for å spore flybys av store objekter alt fra noen få måneder til flere år, men NASA jobber for å flytte begge grensene av dette området så langt tilbake som mulig for å gi oss nok tid til å planlegge for en innvirkning.

Det andre problemet er fremdrift. Vi er ikke nær utviklingen av et fremdriftssystem som kan tillate interstellar reise. For et romfartøy å reise side om side en asteroide i flere år, vil den trenge en fornybar form for fremdrift som ikke stole på en begrenset ressurs som drivstoff.

Eksperimentell arkitekt Rachel Armstrong fortalt Omvendt i desember i fjor at den mest bærekraftige fremdriftsmetoden ville være et solsegl, som bruker solvind for å skyve romfartøyet fremover. Vi har allerede begynt å bygge og teste solsegler. Dessverre kan seilens tynne materiale bli spredt til biter i sekunder av lite støv og rusk som kommer av en asteroid.

I stedet må vi tenke mer radikalt. Noen form for fusjonsteknologi kan fungere - kanskje basert på lasere eller elektronstråler som skyver et skip fremover. Kanskje ryktene rundt den raskere enn lysstrålende EmDrive er faktisk sanne, og NASA vil kunngjøre et gjennombrudd av livet på bare noen få måneder.

Fremdrift til side, det er noen andre ting NASA gjør som kan knyttes til å teste levedyktigheten til en gravity traktor. Hensikten med agenturets kommende Asteroid Redirect Mission - hvor en robotic sonde vil lande på en asteroide nær jorden, plukke opp en stein og ta den til månens bane - er ikke helt klar, men NASA har uttrykt at en av misjonens Alternative mål ville være å teste visse planeterte forsvarsteknikker.

Det inkluderer konseptet bak en gravity traktor. Uansett hvilket robot-romfartøy NASA sender over, kan drevet på en slik måte å teste hvor godt det kunne påvirke bevegelsen og rotasjonen av en nær-asteroid i nærheten av jorden uten å berøre den.

Hvis en asteroide truer menneskehetens overlevelse i den fjerne fremtid, er det ganske sannsynlig at gravity traktoren vil være vår måte å unngå total utslettelse. Det er ikke så episk som å se Bruce Willis og Ben Affleck sette av en atomvåpen på en romberg, men igjen vil ingenting bli noe. (Takk igjen, Michael Bay.)