Harmagedon-Prävention

Ich habe mir den Film Armageddon angesehen und er hat mich an ein paar Dinge denken lassen. Wir müssten wahrscheinlich keine Besatzung schicken, um den Asteroiden in zwei Teile zu sprengen, ich denke, wir könnten immer noch einen Sprengkopf mit genug Kraft schicken, um ihn aus unserer Umlaufbahn zu jagen, wenn wir genug Zeit hätten. Dies ist nur in meinem eigenen Interesse, aber ich weiß nicht genug Physik, um dies zu tun. Also beschloss ich, die Experten zu fragen.

Ich möchte wissen, welcher Atomsprengkopf am besten geeignet ist, um diesen Asteroiden abzulenken, welche Sprengkraft erforderlich ist und wie viel Zeit die NASA benötigt, um diesen Sprengkopf zu starten.

Ich habe ein wenig über ein paar Dinge recherchiert, die wir vielleicht brauchen, um das herauszufinden, also habe ich hoffentlich alle Informationen. Es wäre auch schön, wie Sie dies herausfinden. Ich denke, es wäre ein großartiger Gesprächsstarter.

Ich denke, der Asteroid war aus Eisen, also nehmen wir an, dieser Asteroid wird Eisen sein, also ist die Dichte von Eisen 7500,0 k G / M 3 , 10.000 M im Durchmesser und einer Geschwindigkeit von 20.000 M / S

Der größte Atomsprengkopf, der jemals geschaffen wurde, hat etwa 50.000 Megatonnen. Wie weit müsste der Asteroid also sein, damit die NASA genug Zeit hat, um den Asteroiden abzulenken?

Bei einer Startgeschwindigkeit von 11 k M / S , wie lange würde es dauern, bis der Sprengkopf den Asteroiden erreicht?

Basierend auf der Geschwindigkeit des Gefechtskopfs und des Asteroiden und unter der Annahme, dass die NASA den Gefechtskopf starten kann, sobald der Asteroid entdeckt wird, wie weit kann der Asteroid vom Aufprallpunkt des Gefechtskopfs entfernt sein, wenn er entdeckt wird, und trotzdem abgelenkt werden und nicht abstürzen in die Erde?

Ich freue mich darauf, das, was ich von euch finde, mit den Physikern zu teilen, die ich kenne, und zu sehen, was sie zu sagen haben. :)

JFYI, der elegantere Ansatz wäre, den Asteroiden mit der Schwerkraft wegzuziehen - en.wikipedia.org/wiki/Gravity_tractor
Dies ist keine Hausaufgabe. Es ist für meine eigene Neugier CuriousOne ;) Deshalb wurde das Hausaufgaben-Tag ursprünglich nicht hinzugefügt. Qmechanic hat es hinzugefügt, als er meine Frage bearbeitet hat.
Hallo user2856118. Willkommen bei Phys.SE. (Fürs Protokoll: CuriousOnes und meine Handlungen waren unabhängig voneinander.) Falls Sie dies noch nicht getan haben, nehmen Sie sich bitte eine Minute Zeit, um die Definition für die Verwendung des Hausaufgaben-Tags und die Phys.SE- Richtlinie für hausaufgabenähnliche Probleme zu lesen.
Ich verstehe, danke für diese Erklärung. Das macht Sinn.

Antworten (3)

Vergessen Sie Armageddon und Deep Impact . Filmphysik ist nicht real. Es ist schließlich ein Film.

Sollte sich ein großer Asteroid oder Komet der Dinosaurier-Killerklasse auf einer Flugbahn befinden, die schließlich die Erde trifft, besteht unsere einzige Hoffnung darin, dieses Objekt Jahrzehnte im Voraus zu entdecken. Bei entsprechender Vorwarnung gibt es eine Vielzahl von Optionen.

Es gibt keine Möglichkeit, diesen großen Körper nur wenige Wochen vor dem Aufprall zu entdecken. Wenn wir es in die Luft jagen, kann das durchaus noch mehr Schaden anrichten, als wenn wir es einfach so gelassen hätten. Es wird uns immer noch treffen, aber jetzt werden viele Teile, die mit radioaktiven Trümmern bedeckt sind, auf uns zukommen. Wenn du es falsch machst, verlieren wir unsere Atmosphäre.

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Wir bräuchten eine enorme Vorlaufzeit, um einen Asteroiden vom Extinktionsniveau abzulenken. Hundert Jahre könnten reichen. Diese Ereignisse, die etwa alle hundert Millionen Jahre stattfinden, sind nicht die Hauptsorge. Wir sollten in der Lage sein, diese hundert Jahre im Voraus zu sehen. Es sind die Ereignisse im Tunguska-Stil (Asteroid mit einem Durchmesser von 50 Metern), die ungefähr alle paar hundert Jahre auftreten (einige sagen mehr, andere weniger) und die Ereignisse im Ch'ing-Yang-Stil (Asteroid mit einem Durchmesser von 100 Metern), die alle paar Tausend auftreten Jahren (einmal mehr, andere weniger), die den Menschen Angst machen.

Um die Dinge ins rechte Licht zu rücken: Wir haben den Tscheljabinsker Meteor (< 20 Meter Durchmesser Asteroid) vom Februar 2013 nie gesehen, bevor er Tscheljabinsk traf. Diese Dinge sind sehr zahlreich, aber nicht so schädlich. Viele Menschen wurden verletzt, viele Gebäude wurden beschädigt, viel Geld ging verloren, aber niemand starb. Der Schaden ist jedoch ungefähr proportional zur dritten Potenz der linearen Größe. Ein fünfzig Meter großer Asteroid würde mehr als das Zwanzigfache des Schadens dieses Tscheljabinsker Meteors anrichten; ein hundert Meter großer Asteroid, fast 200 Mal so viel Schaden. Ein Ereignis im Tunguska-Stil über dem Zentrum einer großen Metropolregion würde Hunderttausende Menschen töten. Die Zahl der Todesopfer würde bei einem Ereignis im Ch'ing-Yang-Stil in zweistelliger Millionenhöhe liegen.

Das Problem bei diesen Ereignissen mit relativ hoher Häufigkeit besteht darin, dass wir selbst mit fortschrittlichen Erkennungsfunktionen das Glück haben könnten, ein Jahrzehnt an Vorwarnung zu haben. Das schließt Dinge wie den Schwerkrafttraktor in der Antwort von WetSavannaAnimal alias Rod Vance aus . Diese Technologie erfordert mehrere Jahrzehnte mit bestehender Technologie, und mit nur einem Jahrzehnt Vorwarnung hätten wir keine Zeit, Forschung zu betreiben.

Wir würden ein paar Jahre brauchen, um die Umlaufbahn festzunageln, damit wir sie abfangen könnten, ein paar Jahre, um uns auf die Mission vorzubereiten, ein Jahr oder so, um auf das Öffnen des Startfensters zu warten, und noch ein paar Jahre, bis das Fahrzeug dorthin gelangt . Einige dieser Dinge können parallel erledigt werden, aber selbst damit lässt ein Jahrzehnt nicht viel Zeit.

Um die Sache noch schlimmer zu machen, hätten wir kein Jahrzehnt mehr. Wir hätten höchstens acht Jahre. Selbst bei Atomwaffen müsste die Waffe etwa zwei Jahre vor dem Einschlag explodieren, um diesen Einschlag in einen Fehlschlag umzuwandeln. Das Delta V, das benötigt wird, um einen Aufprall in einen Fehlschuss umzuwandeln, ist eine stark nichtlineare Funktion der Zeit vor dem Aufprall. Wenn die Aktion nur wenige Wochen vor dem Aufprall stattfindet, würde die Energie, die benötigt wird, um diesen Aufprall in einen Fehlschuss umzuwandeln, den jährlichen Energieverbrauch der gesamten Menschheit übersteigen. Die Kurve ist nahezu exponentiell mit kurzer Zeit vor dem Aufprall. Das Knie in der Kurve liegt bei etwa 400 oder 500 Tagen. Das bedeutet, dass wir etwa ein paar Jahre vor dem Aufprall endgültige Maßnahmen ergreifen müssten.

Der zuverlässigste Weg, eine Atomwaffe einzusetzen, um einen Asteroiden abzulenken, besteht darin, sie in einem kurzen Abstand vom Asteroiden explodieren zu lassen. Dadurch wird mehr als die Hälfte der Energie der Explosion verschwendet, aber wir wissen, wie es geht. Es ist "Technology Readiness Level 9" oder TRL 9. Die Explosion überflutet diese Seite des Asteroiden mit Gammastrahlen, Röntgenstrahlen und hochenergetischen Nukliden. Dieser fast augenblickliche Energieimpuls verdampft eine kleine Schicht auf einer Seite des Asteroiden. Es ist eher diese Sekundärexplosion als die Primärexplosion der Bombe, die die Flugbahn des Asteroiden verändert.

Ein netter Nebeneffekt der Durchführung dieser Abstandsexplosion ein paar Jahre vor dem Einschlag ist, dass selbst wenn der Asteroid ein Trümmerhaufen ist und auseinander gesprengt wird, er sich innerhalb eines Jahres oder so wieder als Trümmerhaufen bildet. Die primäre Explosion macht dem Asteroiden nicht viel aus; Diese Explosion findet im Vakuum des Weltraums statt. Die Sekundärexplosion schleudert diese dünne Schicht des verdampften Asteroiden aus, aber der Stoß, der dem Rest gegeben wird, ist geringer als die Fluchtgeschwindigkeit.

Alternativen zu einer nuklearen Abstandsexplosion

Es gibt ein paar andere Ansätze, die Nukleargeräte, eine Explosion an der Oberfläche und eine Explosion unter der Oberfläche beinhalten. Die Explosion auf Oberflächenebene würde dem Asteroiden mehr Energie verleihen, eine Explosion unter der Oberfläche sogar noch mehr. Bei beiden Ansätzen gibt es mehrere Herausforderungen, die das Bereitschaftsniveau deutlich unter TRL 9 senken.

Ein weiterer Ansatz sind kinetische Impaktoren. Das haben wir schon einmal gemacht; Beispielsweise haben wir absichtlich einen abgelaufenen Satelliten in einen Krater in der Nähe des Südpols des Mondes geworfen, um festzustellen, ob diese polaren Mondkrater Eis enthielten. Tun sie. Das Problem mit kinetischen Impaktoren ist, dass sie nicht annähernd den Aufprall einer Atombombe haben, und Trümmerhaufen und Rotation stellen noch größere Herausforderungen dar. Wir müssten eine Reihe von Impaktoren verwenden, die zusammenarbeiten, was die Bereitschaft wieder deutlich unter TRL 9 reduziert.

Die von WetSavanna erwähnten Gravity-Traktoren fallen in die breite Klasse der Slow-Push-/Slow-Pull-Ansätze, wobei der Gravity-Traktor in Bezug auf die Einsatzbereitschaft an der Spitze steht. Es wurde eine Reihe von Artikeln über Gravitationstraktoren veröffentlicht, wobei eine große Bandbreite an Zeitspannen benötigt wird, um das notwendige Delta V zu erzeugen. < 1 km Durchmesser) Asteroiden und zu dem schrulligen Rotationsverhalten dieser Asteroiden sagen alle, dass die Raketen viele Jahre feuern müssen, um das erforderliche Delta V zu erzeugen die Technologieprobleme ignorieren, die die Steuerungstheorie nicht kennen, die die bösen Folgen dieser klumpigen Gravitationsfelder nicht kennen und die nicht

Es gibt auch eine Reihe anderer Ansätze. Die meisten von ihnen haben ein kritisches Stück, das irgendwo zwischen TRL 1 bis TRL 3 liegt. Technologien brauchen oft Jahrzehnte, um aus diesem Sumpf mit niedrigem TRL herauszukommen. Das ist nicht gut, wenn innerhalb eines Jahrzehnts Millionen von Menschenleben verloren gehen könnten.

Verweise

Die bisher beste Referenz ist die von der NASA 2006-2007 durchgeführte Studie. Es ist etwas veraltet, aber es deckt die wichtigsten Konzepte recht gut ab. Der NASA- Bericht 2007 an den Kongress ist ein bisschen kurz und geht ein bisschen kurz auf Wissenschaft und Technik ein. Der vorläufige Studienbericht der Near-Earth Object Survey and Deflection Study 2006 enthält viel Substanz. Abschnitt 6 (Seiten 72-119) behandelt Ablenkungsalternativen.

Eine weitere weit verbreitete Referenz, die verfügbare Optionen zusammenfasst, ist die Masterarbeit von Brent Barbee: Barbee, B (2005), Mission Planning for the Mitigation of Hazardous Near Earth Objects . Wie im NASA-Bericht ist die nukleare Pattsituation der klare Gewinner, sowohl in Bezug auf das gelieferte Delta V als auch in Bezug auf das Erfordernis keiner technologischen Durchbrüche.

Eine Reihe neuerer Referenzen finden Sie im Asteroid Deflection Research Center der Iowa State University . Eine Zusammenfassungsseite auf nasa.gov beschreibt ihre neuesten Forschungsergebnisse. Einzelheiten finden Sie auf der Website des Asteroid Deflection Research Center.

Ich habe die Filme vergessen. Diese Variablen stammen nicht aus dem Film, ich habe sie nur für meine Recherchen angegeben. Der Film hat mich daran denken lassen. Aber der Sprengkopf wird nicht in das Zentrum des Asteroiden eindringen. Ich möchte es von der Erde zum Asteroiden schießen, und ich möchte wissen, wie weit der Asteroid sein müsste, damit die NASA genug Zeit hat, um den Asteroiden abzulenken, und wie lange es dauern würde, bis der Sprengkopf den Asteroiden erreicht.

Eine Möglichkeit, das Problem anzugehen, ist die Verwendung einer auf Antimaterie basierenden Bombe. Es kann genug Zerstörungskraft abgeben, um einen Asteroiden zu verdampfen. Bevor irgendjemand anfängt zu kommentieren, wie viel wir in der Geschichte an Antimaterie produziert haben oder wie viel Energie nötig wäre, um genügend Antimaterie für den gegebenen Zweck anzusammeln, möchte ich daran erinnern, dass das Vorantreiben dieser Option sozusagen die Wunderwaffe ist.

Antimateriebomben scheinen heute eine unbrauchbare Option zu sein, aber das wissenschaftliche Verständnis verbessert sich tendenziell in großen Schritten. Wer weiß, vielleicht haben wir in Zukunft die Möglichkeit.

Stimmt: Tsar Bomba in seiner vollen Konfiguration hätte ungefähr losgelassen werden können 4 k G von Energie. Eine Gigatonne Waffe ist ungefähr 40 k G von Energie. Also würde ich mir das 1000-mal vorstellen (wenn wir 20 Tonnen Antimaterie in den Asteroiden werfen könnten) und wir fangen an, angesichts der Berechnungen in meiner Antwort von ernsthafter Zerstörungskraft zu sprechen. Möglicherweise haben Sie Probleme wie "Prädetonation", bei der sich die explodierende Masse vom Asteroiden wegschiebt, bevor die vollständige Materie-Anitmaterie-Verbindung abgeschlossen ist.

Ich möchte David Hammens Antwort ein wenig hinzufügen . Wie er sagt, wird der Schwerpunkt des Asteroiden-Atomwaffensystems die Erde passieren, egal was passiert. Dies gilt einfach durch das Prinzip der Impulserhaltung (vorausgesetzt, dass keine äußeren Kräfte auf das Raketen-Waffen-System einwirken) (siehe Fußnote).

Lassen Sie uns zuerst die Idee des „Nukens der Bedrohung“ ansprechen. Ich denke, die meisten Leute denken, dass eine furchterregende Bombe das Ganze verdampfen wird. Nichts dergleichen würde selbst unter den günstigsten Bedingungen passieren. Wie Sie sagen, war die größte Bombe, die jemals gebaut wurde, die Tsar Bomba mit einer wahrscheinlichen Sprengkraft von hundert Megatonnen, wenn sie voll beladen ist (sie wurde in letzter Minute von ihrer natürlichen Uran-Manipulation befreit, um einen nuklearen Fallout zu verhindern, was bedeutet, dass sie tatsächlich "nur" geliefert wurde 57 Megatonnen). Aus den Skalierungsfaktoren hier (TNT Equivlent Wiki) schätze ich 100MT TNT 4.2 × 10 17 J (übrigens ungefähr so ​​viel Sonnenlicht, das in etwa vier Sekunden auf die Erde fällt!). Angenommen, der Asteroid hat einen Durchmesser von 10 km, dh ungefähr 1000 k M 3 = 10 12 M 3 , entspricht etwa 5 × 10 15 k G wenn es aus Stein ist. Optimistisch liegt die spezifische Wärmekapazität des Asteroiden bei ungefähr 10 3 J k G − 1 K − 1 , selbst wenn wir also die gesamte Energie der Waffe auf den Asteroiden übertragen könnten (das werden wir auf keinen Fall tun), haben wir genug Energie, um die Temperatur des ganzen Dings um etwa 0,1 K (=°C) zu erhöhen! Die Tsar Bomba wurde 1961 gebaut, weil ihr Daseinszweck Chruschtschows Versprechen, die Mutter des Westens Kuzma zu zeigen , am besten zusammenfasst, dh sie war Teil der Bedrohung und des Bluffs, der die gegenseitig versicherte Zerstörung aufrechterhielt. Sein tatsächlicher militärischer Nutzen wäre so gut wie nichts gewesen (er wog 27 Tonnen und war zu schwer, um ihn irgendwohin mitzunehmen): Es gibt nur so viel Zerstörung, die man mit einer Atomwaffe anrichten kann, bevor die überschüssige Energie aus der Vergrößerung der Bombe einfach nach außen abgeführt wird Weltraum und die Tsar Bomba war weit über diesen Punkt hinaus. Es ist eine ziemlich faire Wette, dass sich die Atomwaffenforschung seitdem auf "viel kleinere" Waffen ("nur" etwa 1 MT) konzentriert hat, da der einzige Treiber für diese Forschung militärische Anwendungen waren. Das Konzept einer Gigaton-Waffe sprengt also mit ziemlicher Sicherheit das, was wir heute kurzfristig tun könnten. Selbst eine solche Waffe wird den Asteroiden nur um 1° C anheben! Es wird also keine Verdampfung stattfinden. Abgesehen davon, dass das Gewicht der Tsar Bomba etwas aushalten wirdAnnäherung an die Saturn-V-Trägerrakete, um sie auszuliefern. Saturn V könnte 47 Tonnen in die translunare Injektion bringen.

Das einzig Gute, was eine Bombe für Sie tun wird, ist, den Asteroiden zu zerschmettern, sodass die Scherben die Erde größtenteils verfehlen. Sie können sich vorstellen, den Asteroiden in gleiche Teile aufzuteilen und ihnen allen gleiche seitliche (dh senkrecht zur Erde-Asteroiden-Linie) Geschwindigkeitskomponenten zu geben, so dass ihr Massenschwerpunkt immer noch durch die Erde geht, aber die Scherben die Erde verfehlen. Wahrscheinlicher würden Sie versuchen, die Waffe zu verwenden, um ein kleineres Fragment abzutragen (zu spalten und abzusprengen), sodass Fragment und Hauptkörper die gleiche Größe, aber einen seitlichen Impuls mit entgegengesetztem Vorzeichen haben, sodass beide (oder zumindest der Hauptkörper) die Erde verfehlen und seine Atmosphäre. Sogar ein flüchtiger Schlag, der Splitter von der Atmosphäre abprallt, könnte gefährlich sein; Ohne Wechselwirkung mit der Atmosphäre muss die kinetische Energie des Asteroiden ausreichen, um dem Gravitationsfeld der Erde zu entkommen.Fangen Sie die Scherbe durch Gravitation ein , was bedeutet, dass sie zurückkommen und zu einem späteren Zeitpunkt die gleiche Bedrohung darstellen wird.

Ich denke, Sie können in all diesen möglicherweise praktikablen Szenarien sehen, dass wir uns in den Asteroiden eingraben müssen, damit wir die relativ geringe Energie der Waffe verwenden können, um den Asteroiden zu spalten. Ob das praktikabel ist, weiß ich nicht: Es ist mittlerweile ein rein bergbautechnisches Problem geworden. Ich könnte mir vorstellen, dass dies alles mit großer Ungewissheit behaftet wäre: Da wir wenig über Fehler oder Fehler im Inneren des Asteroiden wüssten, wäre es jedermanns Vermutung, in welche Richtung er sich spalten wird, wenn überhaupt. Wie in David Hammens Antwort können alle Arten von Gefahren entstehen, selbst wenn kleine Splitter die Erdatmosphäre treffen, wenn sie einen erheblichen Teil des Asteroiden ausmachen..

Ich denke, Sie können sehen, dass selbst die Atomwaffenoption nur praktikabel ist, wenn sie sorgfältig geplant und lange vor dem Aufprall durchgeführt wird. Im Gegensatz zu all dieser Ungewissheit sind die anderen Methoden, wie der Gravity Tractor , viel sicherer und viel besser benommen. Der Gravity Tractor funktioniert ähnlich wie die Gravity Slingshot in umgekehrter Richtung: Sie können sich vorstellen, dass der Traktor und der Asteroid durch "Gummibänder" angebunden sind, wie in Terry Bollingers ausgezeichneter Beschreibung der Schleuder. Tatsächlich wirkt sich der Schub der Rakete auf das Raketen-Asteroiden-System aus: Der Effekt, obwohl klein, ist sehr gut verstanden und wird den Asteroiden bei genügend Zeit mit Sicherheit ablenken.

Ich habe Armageddon nicht gesehen und Deep Impact hat wenig Einfluss auf mich gehabt: Ich habe es fast vergessen.

Fußnote: Wie David Hammen betont, umkreisen alle Systeme die Sonne. Über längere Zeiträume (wahrscheinlich mehr als die wenigen Wochen, die Sie angedeutet zu haben scheinen) muss die Sonne also in das System einbezogen werden, um die Impulserhaltung anzuwenden. Kurzfristig müssen wir uns die Erde als ein System vorstellen und den Waffen-Asteroiden als ein anderes: Beide sind im freien Fall und ihre Massenschwerpunkte befinden sich auf Kollisionskurs. Daran wird sich in ein paar Wochen nicht viel ändern, egal in welcher Form oder Ansammlung von Formen der Asteroid enden mag.

Re Wie er sagt, wird der Schwerpunkt des Asteroiden-Atomwaffensystems die Erde passieren, egal was passiert. Das habe ich nicht gesagt. Es ist nicht wahr. Ein Schwerkrafttraktor ist ein schöner Ansatz mit vielen Jahrzehnten Vorwarnung. Mit einem Jahrzehnt oder weniger ist die nukleare Option so gut wie die einzige Option. Mit ein paar Jahren oder weniger gibt es keine Option.
@DavidHammen Wie das? Auch im Schwerkrafttraktorsystem gilt dies, wenn man die Treibgase in einem Schwerkrafttraktor berücksichtigt, dh das Gesamtsystem, wenn kein dritter Körper beteiligt ist. Es kann nur nicht wahr sein, wenn man einen anderen Körper in das System einbezieht, dh den Körper in den Einflussbereich zB des Mondes ablenkt. Ist es das was du meinst? Wenn ja, kann ich es etwas klarer ausdrücken. Ich habe auch einen Tippfehler korrigiert: Ich wollte sagen, dass der Gravitationstraktor viel SICHERER (eher als unsicher) ist, weil er viel weniger von der unbekannten Struktur im Inneren des Asteroiden abhängig ist.
@DavidHammen Eigentlich David, du klingst ziemlich sicher in Bezug auf deine Zeitrahmen: Es hört sich so an, als hättest du sorgfältig gelesen, was rechtfertigt < 10 j R ⇒ nur nuklear und so weiter, daher könnte es gut sein, Ihre Referenzen in Ihrer Antwort zu zitieren. Ich denke, meine Antwort zeigt, dass dies eine hochtechnische Frage ist, die viel Recherche erfordert, um sie vollständig zu beantworten, was wahrscheinlich nicht im Rahmen von Physics SE liegt, dh die Waffenoption scheint mir hauptsächlich ein Problem der Bergbautechnik zu sein.
Auch im Schwerkrafttraktorsystem gilt dies, wenn man die Treibgase in einem Schwerkrafttraktor berücksichtigt, dh das Gesamtsystem, wenn kein dritter Körper beteiligt ist. Das würde zwar im leeren Raum zutreffen, aber nicht, wenn die Dinge umkreisen. Ein einfaches Gegenbeispiel: Betrachten Sie ein Objektpaar, das die Sonne umkreist, als eins. Die gegeneinander drücken, um sich zu trennen, mit dem Δ v entlang des Bahngeschwindigkeitsvektors gerichtet. Zu einem bestimmten Zeitpunkt befinden sich die Objekte auf gegenüberliegenden Seiten ihrer Umlaufbahnen: Der Massenmittelpunkt befindet sich in der Nähe oder innerhalb der Sonne.
@DavidHammen "Der Massenmittelpunkt wird nahe oder innerhalb der Sonne liegen": wie immer bei diesem Drei-Körper-Problem, weshalb ich den dritten Körper betont habe. Ich denke, die Zeitskalen sind in der OP-Frage etwas vage, aber sie scheinen zu implizieren, etwas zu tun, während der Asteroid Wochen frei ist. Ich habe der Antwort eine Fußnote hinzugefügt. Wir müssen uns die Erde als ein System vorstellen und den Waffen-Asteroiden als das andere: Beide sind im freien Fall und ihre Massenschwerpunkte befinden sich auf Kollisionskurs. Daran wird sich in ein paar Wochen nicht viel ändern. Haben Sie auch Referenzen - ich denke ...
@DavidHammen ... du hast das über einen langen Zeitraum in kleinen Stücken gelesen, also ist es vielleicht nicht einfach, Referenzen zu zitieren? Übrigens ist der Hauptpunkt meiner Antwort, zu veranschaulichen, wie klein wir im Maßstab des Sonnensystems sind: Selbst unsere größten Bomben sind winzige Pops im großen Schema der Dinge, ganz anders als die Dinge in Film und Popkultur dargestellt werden.
Es gibt keine Chance, die Flugbahn zu ändern, wenn Sie nur ein paar Jahre Vorwarnung haben, geschweige denn ein paar Wochen. Sogar Atomwaffen können nur so viel bewirken. Als Funktion der Zeit bis zum Aufprall ist das Delta V, das übertragen werden muss, um diesen Aufprall zu vermeiden, eine hochgradig nichtlineare Funktion. (Es ist eher exponentiell.) Ändern Sie die Umlaufbahn um ein winziges, winziges bisschen Jahrzehnte im Voraus, und ein Aufprall wird zu einem Fehlschlag. Mit nur Wochen Vorwarnung übersteigt die Energie, die benötigt wird, um einen Aufprall in einen Fehlschuss umzuwandeln, den jährlichen Energieverbrauch der gesamten Menschheit.
Re: Asteroiden spalten. So wie ich es verstehe, sind eine Reihe von Asteroiden, einschließlich des berüchtigten DA von 1950, eigentlich nur lose Trümmerhaufen. Siehe Rozitis et al. 2014 .
@ChrisWhite - Das ist richtig. Wie ich in meiner aktualisierten Antwort geschrieben habe, ist dies bei einer nuklearen Abstandsexplosion kein Problem. Ein realistischer Einsatz eines nuklearen Distanzstücks muss ungefähr zwei Jahre vor dem Aufprall erfolgen. Eine Reihe von Simulationen hat gezeigt, dass sich die verstreuten Trümmer innerhalb eines Jahres oder so lange vor dem Einschlag (oder in diesem Fall fast daneben) als Trümmerhaufen-Asteroiden wieder zusammenballen.
@DavidHammen Sie scheinen Zahlen zu haben: "Die Energie, die benötigt wird, um einen Aufprall in einen Fehlschlag umzuwandeln, übersteigt den jährlichen Energieverbrauch der gesamten Menschheit." Haben Sie einen Link? Ich denke darüber nach, die Umlaufbahn des Asteroiden zu ändern, indem ich eine Rakete mit einem Robotergerät schicke, das die Rakete selbst senkrecht zur Umlaufbahn auf dem Asteroiden befestigt und weiter tritt, um ihn zu ändern. Keine Explosion. Verwandle es in eine Rakete.
@annav - Das einzige Mal, wenn Sie feuern möchten, wenden Sie Schub normal zum Geschwindigkeitsvektor an, wenn Sie es unbedingt müssen. Sie müssen, wenn der Asteroid in der Nähe ist. Andernfalls ist das Schießen entlang oder gegen den Geschwindigkeitsvektor ein viel besserer Ansatz. Was das Grappling betrifft, ist das keine gute Idee. Grund 1: Asteroiden rotieren, und diese Rotation ist nicht schön; Google Poinsots Konstruktion. Grund Nr. 2: Trümmerhaufen. Viele (die meisten?) Asteroiden sind lose verbundene Haufen von Geröll, Steinen und kleineren Dingen; google 25143 Itokawa für ein Beispiel.
@DavidHammen Nun, ich würde dann zwei oder drei Düsen verwenden, um Rotationen zu steuern und den gewünschten Impulsschub zu geben. Für Trümmerwasser? Um es zusammenzufrieren: landen Sie auf der Nachtseite, das ist die Seite, auf die Sie den Schub anwenden möchten. Dazu bedarf es natürlich extrem intelligenter Roboter. Vielleicht bemannte Fahrzeuge. Science-Fiction :).
@annav - Sie möchten Schub auf die Morgen- oder Sonnenuntergangsseite anwenden. Alles andere ist einfach dumm, es sei denn, die Orbitalmechanik schreibt vor, dass Sie diesen dummen Ansatz verwenden müssen (z. B. zu lange gewartet). Die Umlaufgeschwindigkeit beträgt mehrere zehn Kilometer pro Sekunde; Delta V beträgt höchstens einen Meter pro Sekunde (und vorzugsweise Zentimeter pro Sekunde oder weniger). Schub normal zur Umlaufgeschwindigkeit geringe Auswirkung, im Wesentlichen keine Auswirkung, wenn das Gesamt-Delta V einen Zentimeter pro Sekunde beträgt. Selbst ein kleiner Schub entlang oder gegen die Umlaufgeschwindigkeit kann eine große Wirkung haben, insbesondere wenn er am Perihel ausgeführt wird.
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