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。
; h: Y1 I* t7 h  y) G2 @
6 Y! Q- g1 ?% k# J. z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。
. P0 Y, t. U; [" ?9 ^8 A& W) |7 E7 |/ v# m6 E7 V3 ^5 B
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。
9 T' R# x3 S% N, Y  K% W
: ~0 f6 z& x7 {9 |$ z( Z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。+ w$ a+ y! B7 }2 P& ]- ~( W

$ b. u) ]! X$ O) h: q; h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。
0 t; f3 J# u8 U6 A! H" w6 N" n# e% p6 x* n" e$ d
换核弹头呢？; l6 ^. i; y; R3 C) j' G
, [5 X4 i4 C# m$ w, j) S0 \$ l- P
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。
  \) W( G7 y8 E) M" b, x+ i4 V/ ^8 T' d% i! `
那核弹怎么摧毁陨石呢？
8 e2 e0 N& g5 |) U; g% Z  @' A3 M4 I+ y$ c5 S
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
, P5 g( ~+ w' v# T, x5 `; S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
2 N; t( u) k4 B+ D4 v# o: z
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。$ g0 i3 T" i2 w: v( k7 N6 F

; T6 g( P3 F. i- z- z; f# Yhttps://csist.kejie.org.cn/a559.html1 I5 I) E$ K" C* D: I3 h% l
* d0 J0 [$ ]2 R0 T& n5 h
美国12年就做过实验，洛斯阿拉莫斯实验室。- X4 d' K' b! M
3 N+ Y3 q% ^# h' m: L! w
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
# P+ v" q! \, `$ ~% M晨大好。  E) k6 y* q9 X% A5 ?$ o' b: z
5 `4 V/ j% i3 k8 D) ?
https://csist.kejie.org.cn/a559.html

2 N2 N1 t& q4 R  ]' Phttps://www.natgeomedia.com/science/article/content-17562.html& M& Q1 p+ b, g9 L

3 u% |" S9 W0 K1 P) G国家地理的说法。
& g$ f* K0 n, z5 T, {# ]
6 B( g7 C1 I1 k# w: b- q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。
. a9 |- x1 z+ N1 `7 H
8 Y- i' @' k' c6 b; ]https://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& \- w3 v6 u5 \
基于动量守恒原理？那不需要超重超快的导弹嘛？做不到啊
6 S: G+ S/ `& X2 h
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! i$ D4 [# b2 w7 p: {3 `! j" s6 y
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 21:14
" d3 h; O- G2 B% `1 s晨大好。/ T: [7 w& G: p% T: S9 Q7 n
9 O: N+ F# u8 f& m4 k$ ^: G
https://csist.kejie.org.cn/a559.html
1 @. U8 }9 p) K; Y! y
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 23:10
$ J; x* G6 {0 v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 ...
9 ^& r; a- [; i9 A& m
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
6 I8 Z, a  c# s4 O5 ^; B
晨枫 发表于 2026-1-14 14:42
$ ?* j( a7 i' w( S* ~( M8 a  [还是那个问题啊：没有冲击波的话，核爆如何摧毁小行星呢？

$ i, b* N% V9 p5 b8 K
, T4 O4 l1 Z# u: j5 r4 X; 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。2 m4 n: _1 X) Y

$ B; A) t5 i* @2 o8 E# ~( v, Z0 f% P+ @$ r
30 万吨 TNT 当量核装置在不同深度爆炸的仿真结果5 z% T, H+ l3 D
, }3 g0 e9 _$ D$ ~1 x) _' ^! W
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)
6 x, h. E3 I0 w8 d0 ]" C100        0        部分解体        0.9566        1.900        2.673 57
! L- |) i8 o+ w% {3 M2 L100        5        部分解体        0.8867        10.228        13.341 20
% x6 u( H) k5 R100        10        解体        0.6884        13.739        13.913 30
, E7 q- J2 X  J' @  s300        0        成坑        0.9993        0.129        5.133 32. p. q' y7 l+ x2 m3 F1 d
300        5        成坑        0.9955        1.258        49.868 800 L& z2 b3 z8 w# d
300        10        成坑        0.9960        1.561        61.912 50
% P1 D: W6 G/ b3 F% ~) ^500        0        成坑        0.9999        0.036        6.635 41
/ `, E) w; q4 F- e0 f) G7 o500        5        成坑        0.9976        0.186        34.198 70
7 K; Q* t9 d+ d" h+ `500        10        成坑        0.9980        0.241        44.329 30
' d& f9 e: X- T+ W" \, f' Q
; x: F/ t( @8 U0 |9 X5 L8 H. u6 j2 q3 f0 g

- ?; {- |% C9 i2 E3 a3 n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。
, {; |$ z2 C7 C  }8 ?; u1 r5 m1 U3 O
) o+ @4 `5 h- |. S& f" J, j天体        平均直径
  w: J4 b; _7 g7 x$ |5 ?3 }8 E月球        约 3,474 公里
7 _9 H; G6 m% U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
) |' c- P' }6 a) ]$ h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？ ...
# ?! \  _( v' w0 u, O" G( Z) d
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 01:15. T0 E  H& O2 o& `" p6 w  ?9 t& [
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 ...

+ G1 y9 T5 X4 n% o, S9 d. t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
& g# @. F# X3 }' b2 S& a9 e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 ...

, Y1 |9 a$ o7 m2 _2 C. O$ s& T9 Y9 a动能穿深后引爆
7 m. }5 m9 a" D; ^+ }, w# p, B6 x4 a. _8 m: d5 I+ y
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/ B5 U6 d9 [- }
3 x0 K/ y0 f( ~0 a+ V3 L2 N0 [4 J

7 S7 [! Q, D7 P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。, I  U3 w* s" }0 W

% A" w- b" ~/ I0 e# b" {
5 J  E( S' h7 @8 u0 L/ V4 Y, r
作者: 晨枫    时间: 2026-1-15 08:34
下山虎 发表于 2026-1-14 15:579 _- z9 ?8 Y. w  `
动能穿深后引爆+ _) y4 ^& ^( }, i0 H
& W- Z# `) r( z  i- U$ 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） ...

% }, k0 Y+ t: D! h  }2 Q( G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 ) S$ @* n3 _4 w" s! g
晨枫 发表于 2026-1-15 08:345 f& R+ u6 t5 z1 @, i( @% M
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。 ...

& V1 r( s+ n' P  \& p: ]+ j
* h; ]4 ?8 M- m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。
! z" d9 c9 v: n! ?# ^0 w8 m
5 S' n8 K8 t' A$ n4 ^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。  t# Y0 ]9 K2 o' [! D4 ]) B

4 T4 w% ^# Q( o  W5 T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。' R, v1 k6 f0 H: p1 W" S9 b

! D( M' G1 y0 q6 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 22:438 f+ P  Z) T0 l8 N- _: M* ^
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？ ...

& _0 E$ ~: F. O  H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. J) A2 s" y" u% T! p* X
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 ...
. F2 e6 ]+ _1 w! B5 y0 k8 C
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
  i2 C5 U4 t& C1 F$ C动能穿深后引爆$ B3 t& M( A- t3 _

, [' o0 x9 l' `  d9 d. _# g$ {' 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） ...

0 u5 b  r9 ^. |6 a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
" Q: n% w) z" W9 m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。 ...
  `! z$ i. o% N& s: C; z
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 23:51" k4 h, X$ _% L. u) {; d
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 ...

- v" u5 e$ g6 x3 ~. @不知道自旋多快，不是太快的话，连续发可以校正过来。



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