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標題: 「世界末日」演的是真的，科學家模擬核爆來偏轉近地小行星 [打印本頁]
作者: super3g    時間: 2024-12-28 01:00 AM     標題: 「世界末日」演的是真的，科學家模擬核爆來偏轉近地小行星

「世界末日」演的是真的，科學家模擬核爆來偏轉近地小行星好萊塢電影中，每當小行星威脅地球時，核彈似乎總是人類的最後希望。如今，科學家在實驗室中證實了這種方法的可行性，利用核爆炸產生的 X 射線，或許真的可以改變小行星軌道，拯救地球免於浩劫！

[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]小行星（asteroid）撞擊地球的風險從來就不僅是科幻電影如「世界末日」（Armageddon）或「千萬別抬頭」（Don't Look Up）中的虛構故事。約6500萬年前，一顆巨大的小行星撞擊地球，導致恐龍滅絕。2013 年，一顆在俄羅斯的車里雅賓斯克上空爆炸的直徑18公尺的隕石，造成超過 1600人受傷、約7320座建築物毀損。近年來，隨著觀測技術的進步，科學家們發現地球面臨的潛在威脅並不遙遠。為了應對可能的危機，各國科學家正積極探索各種可能的防禦方案，其中核武出乎意料的再次成為應對小行星撞擊的選項。

DART 任務的成功與局限：動能撞擊是否足夠？[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]描繪 DART 太空船接近雙子小行星迪迪莫斯和迪莫莫斯的插圖（圖片來源：NASA/Johns Hopkins APL）

[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]2023 年，美國太空總署（NASA）的「雙小行星改道測試」（double asteroid redirection test, DART）任務成功以撞擊器改變了小行星迪莫莫斯（Dimorphos）的軌道，證明了動能撞擊可以有效改變小行星的運行路徑。然而，這項技術對於直徑更大、預警時間低於十年的小行星來說可能並不適用。加州勞倫斯利佛摩國家實驗室的行星防禦研究員賽亞爾（Megan Bruck Syal）指出：「一個動能撞擊器，甚至是一隊動能撞擊器，可能都不足以對抗小行星撞擊威脅。」

用核爆餘威幫小行星製造反推火箭

[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]對於這些更大、近地時間更短更難以處理的小行星，科學家重新考慮動用核彈來處理。然而，直接用核彈炸毀小行星可能造成大量隕石碎片，進而對地球構成更大的威脅，也因此那些末日電影經常成為科學界的笑話。為了解決這個問題，科學家提出了一種更為精確的方法：在距離小行星一段距離進行核爆，而後利用核爆產生的 X 射線，將小行星表面物質氣化，形成反向推力，進而改變其軌道。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]美國山迪亞國家實驗室的摩爾（Nathan Moore）和他的團隊進行了一系列模擬實驗，使用實驗室的「 Z 機器」來模擬核爆產生的 X 射線 。Z 機器能產生強大的電脈衝、磁場和 X 射線，是目前世界上最強大的實驗室輻射源之一 ，強度甚至可以輕易融化鑽石。實驗顯示，這些 X 射線脈衝成功將模擬小行星表面的物質汽化，形成了有效的反向推力，就像是幫小行星裝備了反推火箭一樣。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]美國山迪亞國家實驗室的Z機器（照片來源：Sandia Labs＠flickr）

以小見大，從咖啡豆尺寸開始模擬

[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]研究人員利用 Z 機器產生的 X 射線脈衝，轟擊了兩個大小如咖啡豆的模擬小行星。這些模擬小行星由石英和玻璃狀的熔融二氧化矽（fused silica）製成，以模擬太陽系中不同類型的小行星成分。為真實模擬太空環境，研究團隊還設計了「X 射線剪刀」裝置，將模擬小行星懸掛於厚度僅 13 微米的金屬箔上，當 X 射線擊中金屬箔時，金屬箔瞬間汽化，釋放模擬小行星，使其在真空中加速。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]實驗結果顯示，X 射線脈衝成功將兩個模擬小行星表面氣化，使其產生超音速噴射流，並分別加速到每秒 69.5 公尺和每秒 70.3 公尺，最終完全氣化。研究人員據此推估，如果對直徑高達 4 公里，有數年的預警時間的近地小行星進行同樣的操作，核爆產生的 X 射線可將其偏轉到安全的軌道之外。

革命尚未成功，仍待各種實務考驗

[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]儘管此次實驗取得了突破性進展，但科學家也指出，小行星的組成成分與內部結構複雜多變，X 射線偏轉技術的實際效果還需要進一步驗證。未參與本研究的瑞士伯恩大學行星科學家拉杜坎（Sabina Raducan）表示：「如果對偏轉所需能量估計過高，核爆仍可能會將小行星碎片散落到地球上，造成更大的災難。」未來，研究人員計畫進行更多實驗，以測試不同類型小行星對 X 射線的反應。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]美國約翰霍普金斯大學應用物理實驗室的金（Patrick King）讚揚了這項研究的創新性，並表示：「在太空中選擇使用核裝置是一個嚴肅且可能非常危險的決定，但這項研究為小行星防禦技術提供了新的可能性。」

[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]整體來說，此次實驗是人類首次在實驗室中模擬核爆炸產生的 X 射線對小行星的影響，為應對小行星撞擊地球的潛在威脅提供了新的解決方案。研究團隊強調，「核裝置能夠偏轉小行星的證據已經非常充分」，而當時間緊迫時，這可能成為拯救地球的唯一選擇。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]摩爾表示：「大型小行星撞擊地球非常罕見，這讓人感到安心，但我們知道，如果真有這一天到來，我們已經擁有了更好的方法來應對這種潛在災難。」隨著更多實驗的進行與技術的不斷進步，人類或許終將能於小行星撞擊前成功守護我們唯一的家園——地球。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]資料來源：







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