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。
# Z( q, }7 K, q8 m) ~) `! H3 Q8 y& c  Q  W! [
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。8 D* F! j& p# Q4 a

7 Z0 u& F1 i" ?* h' d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。4 e* a  g) K- X; t# x% V. j- G4 f

; T" ~1 p. X' O4 z) {9 S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。0 X( S+ Q) S- H, D/ H
: x) Z6 F' g) b$ ~7 c
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。
" f6 M' e  g5 ~% W; w7 i
& k$ N" l, `+ V7 K+ N换核弹头呢？, u/ ~4 i& [! o

: F4 ]3 v( [% C4 k" i& h" ?, _! A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。$ b% @, O/ c) p; P$ E$ m  p* |, K, |( d
5 Q; [$ a; m) j; |$ R
那核弹怎么摧毁陨石呢？# n, F. d8 f2 N* f5 Q
' \' q; W) d% C. B. U# L# U
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 20:099 o. D& G, W. Q
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
  j! m& i  V8 x0 X7 q2 l7 l
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。: f5 t& i) M0 R) u

1 t: @5 V$ ]$ Ohttps://csist.kejie.org.cn/a559.html
4 D9 m) |: t# }+ A0 P$ Z+ r: g1 r( L! H
美国12年就做过实验，洛斯阿拉莫斯实验室。2 e- j2 f3 v$ ^6 C

( a8 p1 a" M9 {! b9 g2 e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( @3 H$ h* q: d6 _6 A" h; v
晨大好。
3 V  z1 a3 g- |  G. a. h" G7 r; M) m' s3 Y( y$ S1 }  x
https://csist.kejie.org.cn/a559.html

" H4 p- L( z( [7 c" V* ^https://www.natgeomedia.com/science/article/content-17562.html
6 Z7 i1 K# H$ ?- x( v0 \6 K9 J& G; f- y: q' i( O
国家地理的说法。) l- f% U! P. ?$ G1 o6 l
7 r) W% r6 S! x0 q7 z
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。
1 x/ W6 G- ~5 ~; y
. p0 q# I, W  G, K4 w5 ^4 L' fhttps://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 10:330 i# L0 i; ?" v' P% q
基于动量守恒原理？那不需要超重超快的导弹嘛？做不到啊

' v( [; {" h1 P: {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”4 O  I4 }" [- x- F+ O' W

3 [+ f% y+ G$ a, ?; ^7 X# S% ~( b( qhttps://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% ]1 r! A( K6 ~: @3 S
晨大好。. B, g. j4 P3 f$ G5 z6 j
/ c6 o6 }" z( C  g/ y% ]
https://csist.kejie.org.cn/a559.html
3 |& X8 Z. D6 [7 ?$ `0 N: j
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" g4 Q, F+ H9 D5 t3 C
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 ...

/ w. K- m  w: y9 `  D/ K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
" n6 \% V/ E! j; b3 u
晨枫 发表于 2026-1-14 14:42
2 q9 ]3 J7 c! H) o还是那个问题啊：没有冲击波的话，核爆如何摧毁小行星呢？

: g, }* R2 @! E) }
$ r% a0 |& E) v7 e# s* C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。
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" L2 v4 I& Y, D' F( }
30 万吨 TNT 当量核装置在不同深度爆炸的仿真结果
4 l/ r# d: Y1 G5 m8 M& @0 R
& G/ P( i4 l, b8 r! n5 D, Y6 n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)
  p7 P$ B* v$ z2 W4 f1 U100        0        部分解体        0.9566        1.900        2.673 57
+ J# B' ~3 z$ [/ x6 ]% O7 x' m100        5        部分解体        0.8867        10.228        13.341 20
( \, s6 R1 z# b100        10        解体        0.6884        13.739        13.913 308 i$ ^# c( D. x' V- K! Q- _+ j
300        0        成坑        0.9993        0.129        5.133 32+ i  X: z2 w4 f7 V1 {
300        5        成坑        0.9955        1.258        49.868 80
/ ]# z- @' K4 `- ^& G300        10        成坑        0.9960        1.561        61.912 50
7 |9 m3 k/ O( e) i7 N% Z500        0        成坑        0.9999        0.036        6.635 41
/ \6 @3 L7 U# y# V6 s500        5        成坑        0.9976        0.186        34.198 700 y/ b+ R( v! U& A5 o) m8 g6 i
500        10        成坑        0.9980        0.241        44.329 30
2 R7 q0 x  M+ M! u
0 p( K% ?" Q! t: m* W5 X) W/ M7 I1 I+ T) ^) a' d# N
! [: P; W/ g: L8 P) J9 u' m
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。
8 j+ G+ P; `# Y- y( y" j) O4 i$ E0 U; l2 q: @5 R
天体        平均直径
0 h6 \6 K% P# X( h) E: m* L月球        约 3,474 公里: ?$ q8 W5 H9 r& ?/ P
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
% e5 G+ E7 }( X# g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？ ...

5 y" b. E( }; _5 h# A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# a- f1 }$ ~/ }9 x; l0 Y) i8 `& S' P
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 ...
! L% O8 Z" [+ ]
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
$ g3 k. q: g( U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 ...
; d4 k% @; ?% L: d% U% G
动能穿深后引爆: h, c( E7 j' P  d4 e! H
5 W* [! [; A2 J3 H, a
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
3 X' P6 `5 F$ n/ Y5 }7 L0 K  V! L& X/ S3 ~4 ^1 c/ B4 y7 i+ z

3 B" {' Z. O* o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。6 P8 u  N3 O5 [# d$ s4 q
: t* ~2 b9 p) ?7 c

$ z. f/ p6 `# L1 N
作者: 晨枫    时间: 2026-1-15 08:34
下山虎 发表于 2026-1-14 15:57
: L0 Z4 u( [% U/ o动能穿深后引爆' L- _4 r" s3 {
4 A+ h2 v' W7 |
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） ...

1 g  m! ~7 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。
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
3 S1 Z6 S+ Z8 f. h! s+ G: J' a
晨枫 发表于 2026-1-15 08:34/ g6 s5 Z0 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。 ...

5 m+ e1 P$ k1 @. I- G# P, r" J  W) e3 J; V3 ~6 d
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。' \) R8 {$ K4 m
+ H! k, r3 ?! m( s& y) I
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。
6 A. f" |( Z; R  L  z( [: t( h5 }7 ~
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。% o; O7 U$ N+ Y/ n: M
& Q+ s% w4 A8 y8 L
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
( x& L  G8 J' J; m1 B! I: T  |, ]- t+ s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？ ...

5 [3 R$ A( N# V% s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
, p9 t/ Y8 m6 j* L( b9 U6 Y! g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 ...

7 Y, ~: M0 a; `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
6 }- P1 O/ ^1 B+ r动能穿深后引爆! d; F+ ^& n0 l2 R' r/ x
0 i$ o+ y- g* a2 M# N. 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） ...
6 }  r  |( }! O' M. w. M' G
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! [, Y  X" A& l, N- Z* }
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。 ...

$ ~8 v0 x* C% H9 e* A* j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
* \. w, Z6 E& a& |0 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 ...
- E- u6 A. ~1 H- r
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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