爱吱声

标题: 星际防御的工程问题 [打印本页]
作者: 晨枫    时间: 2026-1-14 08:46
标题: 星际防御的工程问题
星际防御是科幻小说和电影里的流行题材，一般的解决方案是用核弹。但是想来想去，好像不行啊。9 E  x6 X& L4 N% @( i. E

2 o8 }  r& _% @如果从外星空间有一颗上千吨重的陨石在向地球飞来，落地可能造成不可思议的损失。一种方式是在大气层内快速加热，最终爆裂，大小碎片可以形成各种杀伤，威力堪比核弹空爆，而且是低空空爆。另一种方式是直接击中地面，这也是骇人的动能，撞击瞬间除了转化成地震的动能，还会转化成巨量热能，引起落地点附近的大规模燃烧。
# C6 d' m( @1 i& d; V! S) g* b, g: ~" O) p' v4 F
已知最大的落地陨石是纳米比亚的霍巴陨铁，重66吨。一般认为，陨石在穿越大气层是，剧烈加热造成表面材料气化和热爆裂脱离，落地重量约为再入时的1/10。铁又比较耐热。这样说来，霍巴陨铁再入前的重量接近千吨。1 E0 R! v0 m) I0 h- O$ X3 H( q

0 `, S! ^( t3 f) ~* k2 q& \在理想情况下，应该在再入前就把陨石推离坠落的轨迹，最好直接返回外层空间，永远飞离地球。  a( w  T: W/ P" o! m! X$ P0 m, H
& f4 R9 o2 {, H+ i" b4 p
但根据动量守恒的原理，硬推的话，需要速度与质量乘积相似的反陨石武器。上千吨的导弹，这要求太高了；速度成数量级高于陨石的导弹，这个要求更高。! m& U7 C' H* _1 [2 G1 s
% h3 h/ Z- a* o
换核弹头呢？
+ W3 @9 \: l3 L9 l" F; m7 y5 Q8 h! G* Z( A* k# ^4 p1 n5 m* z
呃，核弹头的毁伤作用在于冲击波、热辐射和放射性沾染。陨石是不怕放射性沾染的，首先排除。热辐射要高到足够千吨陨石内部受热爆裂，这好像也挺难的。冲击波更难，外层空间没有空气，怕是形不成冲击波。
0 _/ }+ A- W: k8 ]. D, v+ V. D  Q! N1 a( x. ]& N5 m! x: K5 ~
那核弹怎么摧毁陨石呢？2 B+ t: A& j" z5 l
/ g5 L2 L8 s( V6 {" ]. Z
还是我弄粗了哪里？
作者: 下山虎    时间: 2026-1-14 10:09
类似于东北抽冰嘎，外力改变小行星运动轨迹，让运动路线偏离地球轨道
作者: 晨枫    时间: 2026-1-14 10:33
下山虎 发表于 2026-1-13 20:09
) L6 @/ O9 |8 L- o" C6 P. C6 C- N类似于东北抽冰嘎，外力改变小行星运动轨迹，让运动路线偏离地球轨道
# r  |$ L/ V* R. T9 ]
基于动量守恒原理？那不需要超重超快的导弹嘛？做不到啊
作者: xiejin77    时间: 2026-1-14 11:14
晨大好。; z, E- D) Z. r8 `

$ \! U7 K! f) K0 @% Bhttps://csist.kejie.org.cn/a559.html
& n" j0 \4 O- G( C$ P8 N- L7 e4 ~6 H/ ?
美国12年就做过实验，洛斯阿拉莫斯实验室。1 a' [2 ?! t/ E0 F) d
! ]9 M; y4 T  d  ^; Q
我没研究过这方面内容，没有冲击波，但是似乎有辐射，比如辐射的强大热量蒸发表面物质，形成持续性的反向物质流，通过这个改变天体运行轨道。肯定比撞击靠谱多了。
作者: xiejin77    时间: 2026-1-14 12:16
xiejin77 发表于 2026-1-14 11:14- o( Z+ z9 m9 u
晨大好。" M, z$ g  x  \+ ?: Q2 i! R" K. L
3 K" |  K+ C2 U) e' _& N& s
https://csist.kejie.org.cn/a559.html

* G4 ~& c- C0 d" mhttps://www.natgeomedia.com/science/article/content-17562.html8 h, k8 a9 I2 @( i6 a, i2 F
6 Z. d6 J/ J! C+ D3 E
国家地理的说法。: L1 ^; H. U( U
: ~5 E" I9 O, {* ~7 l1 m: p/ S
不过我对此感兴趣是去年九月份，中国开始考虑小行星撞击项目。这个领域的一片很重要的论文也是中国的。( f  c/ Z4 d  ^2 t8 v

& J5 }) k' C9 @# [) jhttps://www.nature.com/articles/s41598-020-65343-z.pdf
作者: 下山虎    时间: 2026-1-14 13:10
晨枫 发表于 2026-1-14 10:33
+ s3 w3 y/ \- x基于动量守恒原理？那不需要超重超快的导弹嘛？做不到啊

- I. v9 `! b- |$ a  @关于核爆的：“采用长杆撞击器并合理控制撞击速度，能够引导核爆装置进入更深的地下爆炸，从而更加高效地耦合核爆能量，提升偏转小行星或直接摧毁小行星的能力”/ L% g# H' j2 I2 i! x" C5 B8 _5 N' \4 c
' }$ ?# y9 ^: g" r+ Y7 z7 C
https://www.seejournal.cn/article/doi/10.12126/see.2017.06.003
作者: 晨枫    时间: 2026-1-14 14:40
xiejin77 发表于 2026-1-13 21:142 L0 z& c0 @& g. a' ^5 b$ V" L! k
晨大好。
% }1 a( b# Q. k3 I0 u; ]/ Y& N9 d7 F/ v) A/ `$ k- {
https://csist.kejie.org.cn/a559.html
/ i: ], e+ Y' q- j1 L
那得多少热量啊！核弹作为武器使用的时候，靠热量挥发好像不是主要杀伤手段？
作者: 晨枫    时间: 2026-1-14 14:42
下山虎 发表于 2026-1-13 23:102 D% X' k) f; E9 a3 u; I; ?
关于核爆的：“采用长杆撞击器并合理控制撞击速度，能够引导核爆装置进入更深的地下爆炸，从而更加高效地 ...

4 R% T$ N, Q5 T/ v+ b还是那个问题啊：没有冲击波的话，核爆如何摧毁小行星呢？
作者: 下山虎    时间: 2026-1-14 15:15
本帖最后由 下山虎 于 2026-1-14 15:59 编辑 . {+ t* [; B. k% W9 Q5 v
晨枫 发表于 2026-1-14 14:42
" X& ]- ]6 d" M& A/ c1 x: f还是那个问题啊：没有冲击波的话，核爆如何摧毁小行星呢？

8 ^( A5 ?7 j) u+ ]/ ]5 X" I+ N7 B1 M7 H
核弹穿深一定程度，核爆后产生高温高压把附近物质从原路喷射出太空，产生反作用力推动小卫星改变轨道。如果深入行星内部爆炸，把他炸成几部分不就摧毁了么。
- P2 s0 v" N. L) ], U# V2 o, M
! ]+ k6 Y: |- e% S) w! i' x
+ N7 G. y* [1 Q- G; O1 t30 万吨 TNT 当量核装置在不同深度爆炸的仿真结果
( h  ~5 ?( z2 u3 _3 ?1 ?3 g) F. f8 v1 B' D
小行星直径 (m)        引爆深度 (m)        破坏效果        小行星剩余质量比        小行星速度增量/(m·s-1)        小行星动量增量/(×10 6 kg·m·s-1)
! i  n# b7 D, m6 }8 U* ]100        0        部分解体        0.9566        1.900        2.673 572 L3 V2 O3 u# \
100        5        部分解体        0.8867        10.228        13.341 20; v8 g; {5 y1 l' {" l! O
100        10        解体        0.6884        13.739        13.913 305 ~- ~( z) R) ~/ t4 Z
300        0        成坑        0.9993        0.129        5.133 32+ `2 D& s8 c9 l/ |
300        5        成坑        0.9955        1.258        49.868 80  X- k5 g4 H  S2 X( u5 K
300        10        成坑        0.9960        1.561        61.912 50
+ j7 P8 v9 c) r& d. R500        0        成坑        0.9999        0.036        6.635 41
1 {: A  j8 }6 S3 w1 |, u500        5        成坑        0.9976        0.186        34.198 70" j# a9 o/ E- \8 q1 i/ m
500        10        成坑        0.9980        0.241        44.329 30/ G5 Z# f& y; e9 |

( {9 S' r5 d, C7 a+ F6 j8 u# t9 b! j* i) j8 F

, ~; F8 \" E2 c" F" k4 R6 w另外这个小行星的概念应该不会像月亮那么大，不然在太阳系外围就应该被发现了。5 y" Q2 S* j# q: O/ h, k

2 X/ U4 D' G  C& ~% r  B- n4 ~0 `& o& c天体        平均直径- {( f' X% |( f  D0 I
月球        约 3,474 公里
. z! Y( _; a2 ?! h9 C" H9 l冥王星        约 2,377 公里
作者: xiejin77    时间: 2026-1-14 15:34
晨枫 发表于 2026-1-14 14:40
8 A# E; `! k, f- d# A2 }2 v& M. U; N2 ~那得多少热量啊！核弹作为武器使用的时候，靠热量挥发好像不是主要杀伤手段？ ...
; j( t% y) F8 }! p+ k: H% m
晨大，我找到论文了，微信发你
作者: 下山虎    时间: 2026-1-14 19:07
说句实话，这玩意射的又远又准，还要穿深核爆。如果试射成功的话，感觉有人会在美国夏延山基地发抖
作者: 晨枫    时间: 2026-1-14 22:40
下山虎 发表于 2026-1-14 01:155 a; H9 p9 z+ g+ u" t4 R
核弹穿深一定程度，核爆后产生高温高压把附近物质从原路喷射出太空，产生反作用力推动小卫星改变轨道。如 ...

" |  D8 Q3 |  I( z8 ^. V8 e  j+ \这个有道理！问题是，要有足够穿深。这是动能穿深还是爆炸穿深？而且需要在形成穿深中先往地球方向“推一把”？或许也可以从侧向制造穿深，只要偏离地球就行，不需要背道而驰？
作者: 下山虎    时间: 2026-1-15 05:57
晨枫 发表于 2026-1-14 22:40
! U# m+ h: V9 [9 C这个有道理！问题是，要有足够穿深。这是动能穿深还是爆炸穿深？而且需要在形成穿深中先往地球方向“推一 ...
; f* t3 P2 F& o' R! I8 r; M. e
动能穿深后引爆5 ~8 x, k* A. U+ r( a, u# U+ q) H

8 B2 g& c- S) F% k* k: A8 o长杆型撞击引导器的小行星拦截器由撞击引导器和跟随器（包括碎片/热防护屏和核爆装置）组成6 J" E2 Y( n5 {8 {

4 t- L6 d; T! d1 v  Y$ P  {+ q8 [: k$ _' H
地下的爆炸能够产生更大的坑，将更多的小行星物质抛向拦截器撞击的反方向，产生所谓的“动量增强效应”，使小行星获得更多改变轨道的速度增量。此外，爆炸形成的碗状坑类似于火箭发动机的喷管，坑底岩石在核爆高温高压作用下大量气化并向外喷射，将进一步加大小行星的速度增量。
; U' D  ~8 a6 W+ W% [: G- U. {5 n' Z' O7 g, W
4 F2 ~5 J: o; m  i
作者: 晨枫    时间: 2026-1-15 08:34
下山虎 发表于 2026-1-14 15:57
7 V& V6 e) c1 p; _* |0 B/ ?" C2 \动能穿深后引爆$ E/ M+ }; M6 _, m$ B
) n; C0 N7 L9 P, C
长杆型撞击引导器的小行星拦截器由撞击引导器和跟随器（包括碎片/热防护屏和核爆装置） ...
/ C) a9 D' Q1 E
这只是理论上的吧？这长杆的要求可高啊，要强度、耐热、刚度都超高，还得够长，这重量可是不小。
作者: 下山虎    时间: 2026-1-15 09:42
本帖最后由 下山虎 于 2026-1-15 09:44 编辑 % R6 s; `* ?; o  q# \& ?
晨枫 发表于 2026-1-15 08:34: j$ F) S9 X; V) t9 l. Z5 \8 p
这只是理论上的吧？这长杆的要求可高啊，要强度、耐热、刚度都超高，还得够长，这重量可是不小。 ...
8 k" B. ~* u6 y& C
' ]6 t6 M  ?4 g" R+ p7 j9 q) e! j4 P, Q
土共应该还没有打过实弹。但理论上最多5发，就能给夏延山开壳
作者: 鳕鱼邪恶    时间: 2026-1-15 12:39
核弹爆炸之时，释放的能量主要为高能X射线的方式，这样在外太空没有空气的情况下，是没有冲击波产生的。) N/ \/ a- f- L: q1 P: K
5 U8 E* J* b; G, A$ x" W& w
如果用核弹攻击陨石，效果最好的情况是核弹在陨石/小行星内部爆炸，令大部分X射线为陨石吸收，以引发陨石的自爆。这样抛出来的物质就能对陨石本体产生反作用力，如果不是把陨石炸碎的话。
0 V7 z0 K# n, b$ b) B9 F1 V" {2 o. N3 ?4 E) ~# M; J- T' j1 P5 A$ u
当然，如果陨石不大或者核弹核装药足够，在陨石\小行星表面引爆也不是不行。4 \2 W  f; N  N# Y

% d  {1 `! u8 W1 t$ O肯定不能依靠火箭自身的动能撞击来改变小行星的轨迹。
作者: 鳕鱼邪恶    时间: 2026-1-15 12:43
或者，打个火箭上去，拴在陨石上，然后用火箭慢慢把陨石推离原来的轨道？这样用化学能就可以了吧？
作者: 晨枫    时间: 2026-1-15 13:54
鳕鱼邪恶 发表于 2026-1-14 22:43
$ O5 R: r3 S- n( C# E: X- ^或者，打个火箭上去，拴在陨石上，然后用火箭慢慢把陨石推离原来的轨道？这样用化学能就可以了吧？ ...
3 ^0 {& Y* n5 e, A* E, P3 u
从mv=FT的动量-冲量守恒来看，这比纯粹用动量靠谱，不过对推力要求好高啊
作者: 鳕鱼邪恶    时间: 2026-1-15 21:31
晨枫 发表于 2026-1-15 13:54
* k( B! P: h6 T1 K4 q9 U1 D" F7 [从mv=FT的动量-冲量守恒来看，这比纯粹用动量靠谱，不过对推力要求好高啊 ...

0 B- C3 [/ u! ]1 m多来几颗火箭，只要轨道偏了就行。。估计这活儿只能中俄干了，美国指望不上～
作者: 隧道    时间: 2026-1-16 21:46
下山虎 发表于 2026-1-15 05:57
; `7 G/ F" Z) [$ |+ V动能穿深后引爆! C' L9 [5 p% J. K0 m0 P

; I3 l0 [' w8 Y) Y3 j& }长杆型撞击引导器的小行星拦截器由撞击引导器和跟随器（包括碎片/热防护屏和核爆装置） ...

8 A# x  @& i! E# y连发两三颗，前两颗爆炸后形成稳定的热源或者其他信号引导源，最后一颗大当量的打进前两颗的弹孔也不难。
作者: 鳕鱼邪恶    时间: 2026-1-16 23:51
隧道 发表于 2026-1-16 21:46/ }3 T& j( w% X, o5 c3 u- J- {
连发两三颗，前两颗爆炸后形成稳定的热源或者其他信号引导源，最后一颗大当量的打进前两颗的弹孔也不难。 ...

& X* u; A6 ]5 B& l7 Q4 q( u0 n7 n; I陨石这东西很可能带自旋的，即使没有自旋第一颗核弹也很可能引起其自旋，后面的核弹打入前面的弹坑恐怕不大可能了。
作者: 隧道    时间: 2026-1-17 21:04
鳕鱼邪恶 发表于 2026-1-16 23:512 {; m0 Q4 W* a8 ?9 X2 w3 }5 a% A( o- ^+ ]
陨石这东西很可能带自旋的，即使没有自旋第一颗核弹也很可能引起其自旋，后面的核弹打入前面的弹坑恐怕不 ...

, \. }# S& ~4 g5 @' \5 ~" e: X不知道自旋多快，不是太快的话，连续发可以校正过来。



欢迎光临 爱吱声 (http://www.aswetalk.net/bbs/) Powered by Discuz! X3.2