凶悪な小惑星を阻止する10の方法

もしあなたが殺人犯にストーカーされているとしたら、あなたは彼または彼女を止めようとしますよね？さて、あなたの殺人者がアイダホのスパッドのような形をした宇宙石だとしましょう。それについてどうしますか?興味深いことに、あなたが狂人の手によって殺害される確率は約 210 分の 1 です。しかし、問題はここにあります。ヒトラーほど邪悪な人間であっても、人類全体を滅ぼすことは誰にもできないのです。小惑星ならそうなるかもしれない。もし直径わずか 6 マイル (10 キロメートル) の岩が私たちの美しい青い世界に衝突したら、私たち最後の一人全員にとって、それは大きな被害となるでしょう [出典: ]。

したがって、小惑星が地球を盲目にするのを阻止することは理にかなっていますが、小惑星を阻止できるでしょうか?そしてそれが可能であれば、私たちはそれを買う余裕がありますか？最初の質問に対する答えは驚くかもしれません。実際、宇宙の岩石を阻止する方法はたくさんあるからです。 （彼らが賢いとは誰も言っていません。）それにどれくらいの費用がかかるかは、よく言っても不明のままです。しかし、人類の生存について語るとき、お金が主な関心事であってはなりません。そこで、その質問は窓の外に放り出し、机上でどんなにクレイジーに見えても（またはコストが高くても）、殺人小惑星を阻止するためのトップ 10 の方法に焦点を当てましょう。

まず第一に、実証済みの冷戦技術、つまり核兵器に基づいた解決策があります。

10: 大きなものを大きなものに落とす

核兵器はオリジナルではないかもしれませんが、既知の存在であるため、岩を木っ端微塵に爆破する必要がある場合には、論理的な選択となります。この超マッチョなアプローチには、接近する小惑星に核弾頭を衝突させることが含まれます。問題は 1 つだけあります。大きな物体を直撃しても、それはいくつかの小さな破片にしか破壊されない可能性があります (「ディープ インパクト」を覚えていますか?)。より良い選択肢は、小惑星の近くで弾頭を爆発させ、爆発による熱で岩石の片面を焦がすことかもしれない。物質が表面から蒸発すると、小惑星は反対方向に加速します。ちょうど地球から遠ざけるのに十分な速度です。

爆発は好きではないが、それでも何かを攻撃したい場合は、キネティック インパクター ディフレクションと呼ばれる別のテクニックが役立つでしょう。この場合の「運動」とは、すべての運動する物体が有し、宇宙が保存している運動エネルギーを指します。しかし、私たちは先を行っています。ページをめくると、ビリヤードのボールの挙動がどのように地球を救うのかがわかります。

9: 穏やかに話し、大きな打撃を与える

ビリヤードをしたことがあるなら、運動エネルギーについてご存知でしょう。これは、動く物体が持つエネルギーです。打たれた手球の運動エネルギーは、テーブル上の他のボールに伝達されます。天文学者は、同じ原理が地球に衝突した小惑星の向きを変える可能性があると考えています。この場合、手球はNASAのディープ インパクト ミッションで使用された探査機に似た無人宇宙船です (映画と混同しないでください)。ディープ インパクト船の質量はわずか 816 ポンド (370 キログラム) でしたが、それは非常に非常に速く、毎秒 5 マイル (10 キロメートル) で移動していました [出典: ]。

運動エネルギーは物体の質量と速度の両方に依存するため、高速で移動する小さな物体でも多くのエネルギーが存在します。 2005 年にミッションエンジニアがディープインパクト探査機をテンペル 1 彗星の表面に衝突させたとき、その探査機は 19 ギガジュールの運動エネルギーを供給する予定でした。これは 4.8 トンの TNT に相当し、彗星の軌道をわずかにずらすのに十分な量です [出典: ]。

天文学者らはテンペル1号の軌道を変えるつもりはなかったが、小惑星や彗星が地球に照準を合わせた場合、それが可能であることがわかった。科学者たちは、たとえ成功を収めたとしても、そのようなミッションには大きな課題があることを認識しています。それは、スピードの出る砲弾をスピードの出る弾丸で打ち負かすようなものです。一歩間違えば、標的を完全に外したり、中心から外れて命中し、転倒したり粉々に割れたりする可能性があります。 2005 年、欧州宇宙機関は、キネティック インパクター ミッションの確率を高めるために、ドン キホーテのコンセプトを考案しました (補足記事を参照)。

核兵器やキネティック・インパクターは、その成功 (または失敗) がすぐに明らかになるため、即座に満足できる解決策として分類されるかもしれません。しかし、多くの天文学者は、小惑星の偏向に関しては長い目で見ることを好みます。

8: 問題に数個の光子を投げる

太陽によって生成される電磁エネルギーは、太陽系内のあらゆる物体に圧力を加えます。天文学者はそれを太陽、または放射線、圧力と呼ぶことを好み、このエネルギーの流れがロケットの推進源になる可能性があると長い間考えてきました。いくつかの帆を宇宙船に縛り付け、数本の光線をキャッチするだけで、入ってくる光子がその運動量を帆に伝達するにつれて、この独創的な船はゆっくりと徐々に速度を上げます。同様のことが小惑星でも機能するでしょうか?数人の科学者はそう考えています。時間があれば、ここでは数十年の話ですが、小惑星にソーラーセイルをいくつか固定し、少し仮止めをして、岩を地球から遠ざけることができます。

もちろん、ブルース・ウィリスでさえ、岩の塊に着陸してそれを宇宙の帆船に変えようとするほど極端ではないかもしれません。別の選択肢は、小惑星をホイルで包むか、高反射塗料でコーティングすることだろう。どちらの解決策も、入ってくる光子のエネルギーを利用して、ソーラーセイルと同じ効果があります。それでは、たとえば秒速 16 マイル (25 キロメートル) で移動する巨大なジャガイモにホイルを巻こうとする人がいるでしょうか [出典: Jessa]。それとも数百万ガロンの塗料を宇宙に運ぶのでしょうか？

幸いなことに、それほど奇抜に見えないかもしれない、太陽を中心とした別の解決策があります。

7: 岩を綿毛ボールに変える

綿毛ボールをご存知ですか？野原や森林でよく見かける小さな丸いキノコで、上面の出口穴から胞子を放出して繁殖します。新鮮な綿毛ボールを突くと、黒い煙がジェットで噴き出すのが見えます。

奇妙なことに、天文学者たちは、小惑星を突くことではないものの、小惑星に同じことをさせることができると考えています。代わりに、彼らは無人探査機を問題の岩石の周囲の軌道上に駐機させ、物体の表面にレーザーを向けることを構想している。レーザーが岩石の基質を加熱すると、蒸気やその他のガスが高速で動くジェットとして噴出します。 ニュートンの運動法則によれば、ガスの各爆発は反対方向に小さな力を加えます。小惑星を十分に長く加熱すると、小惑星はやかんのようにシューシューと音を立てて、元のコースからセンチ単位で移動します。

レーザーがこのシナリオの制限要因であると考える人もいます。長期間の暖房を維持するのに十分な電力を供給できない場合はどうなりますか?プローブにミラーのアレイを装備することもできます。宇宙船を小惑星の周りの軌道に乗せたら、鏡を広げて、集中した太陽光線が物体の表面に向けられるように方向を変えるだけです。これにより、高出力レーザーを必要とせずに必要な加熱が行われます。

では、トリックやギミックを一切使わずに周回宇宙船を使ってみてはいかがでしょうか?それには質量があり、その結果として重力があるのではありませんか?そして、重力は近くの物体を引っ張るのではないでしょうか？そうです、アイザック卿、そうなのです。

6: 小惑星をトラクター牽引に招待する

宇宙のすべての物体は、たとえ小石のような小さなものであっても、重力を持っています。小石の質量は非常に小さいため、重力を感じることはできませんが、それでもそこに存在し、近づくものを引き離します。重力は 2 つの物体を隔てる距離にも関係するため、近い部分が重要です。近づけば近づくほど、引力は大きくなります。

太陽系を飛び回る宇宙船も同じ原理に従い、その質量に正比例し、他の物体との距離に反比例する重力を及ぼします。さて、エベレスト山ほどの質量を持つかもしれない小惑星と比較すると、宇宙船はかなり小さいですが、それでもその重力が物事を引き起こす可能性があります。実際、無人探査機を小惑星の周囲の軌道に近づけると、岩石にわずかに引っ張られます。 15 年以上の期間にわたって、このほぼ無限に小さな牽引力は、地球をひどい打撃から守るのに十分なだけ小惑星の軌道を逸らすことができました [出典: ]。

天文学者はこれを重力トラクターと呼び、衝突の可能性について何年も前から知っている限り、実行可能な解決策であると考えています。早期発見は、リストの次のアイデアにとっても同様に重要です。

5: 小惑星で強引になろう

重力トラクターのコンセプトが繊細すぎて厄介だと思われるなら、それは幸運です。数人の科学者は、小惑星に衝突したり受動的軌道に入る必要のない、宇宙船を利用する別の方法を提案している。彼らはここ地球上の混雑した港を研究し、タグボートが大型船を埠頭まで押し寄せる様子を観察しました。次に、同様の手法を使用して小惑星偏向シナリオを開発しました。

その仕組みは次のとおりです。まず、強力なプラズマ エンジンと、搭載された原子炉からの熱を放散するための一連の放熱パネルを備えた特別な船を建造します。脅威について警告を受けたら、船を進水させ、問題を起こしている小惑星まで飛行させます。次に、岩の表面に近づくスペースタグを緩め、いくつかのセグメント化されたアームを使用して容器を取り付けます。最後に、アクセルを緩め、ゆっくりと優しく押し始めます。すべてがうまくいけば、小惑星の軌道運動の方向に15年から20年押し続けると、大惨事を回避できる程度に軌道を逸らすことができる[出典: Schweickart ]。

まだ納得できませんか?それからミットを掴んで次のページに進みましょう。

4: 速球をいくつか投げる

子供の頃に直面した野球のピッチングマシンを覚えていますか?彼らは、ボールを時速 50 ～ 60 マイル (80 ～ 97 キロメートル) で発射するためのフィーダー チューブとホイール アセンブリを備えていました。小惑星にピッチングマシンを設置できたら素晴らしいと思いませんか?打撃練習ではなく、世界を救うため？

クレイジーに聞こえるかもしれませんが、天文学者たちはまさにそれを実現するアイデアを持っています。彼らは自分たちのマシンをマスドライバーと呼んでいますが、同じように機能します。小惑星の表面から岩石をすくい上げ、宇宙に投げ飛ばします。投げるたびに、機械は岩石に力を加えますが、岩石はニュートンの作用反作用の法則のおかげで、機械、そして小惑星に力を戻します。数十万個の石を投げると、実際に小惑星の軌道を変えることができます。

もちろん、このコンセプトには批判もある。どうやってマスドライバーを小惑星に運ぶのでしょうか？そしてどうやって電力を維持するのですか？ピッチングマシンは電源に接続しますが、延長コードはスペース内で管理するのが困難です。そして、もしそれが壊れたらどうなるでしょうか？救援投手が試合を終えることができない可能性がある。

もしかしたら野球は間違ったスポーツなのかもしれない。もしかしたら、別の裏庭のお気に入りがより良い解決策を提供してくれるかもしれません。

3: 小惑星でテザーボールをプレイする

2009 年、ノースカロライナ州立大学の博士候補者は、論文の中で新しい小惑星偏向技術を提案しました。これがアイデアです。テザーの一端を小惑星に取り付け、もう一端をバラストとして知られる巨大な重りに取り付けます。バラストはアンカーのように機能し、移動する岩石のサイズとバラストの重量に応じて、20 ～ 50 年かけて小惑星の重心を変更し、軌道を変更します。

この学生は詳細をすべて解明したわけではありませんが、テザーの長さは 621 マイルから 62,137 マイル (1,000 キロメートルから 100,000 キロメートル) の間である必要があると推定しました。彼はまた、地球儀に見られるものと同様の三日月形の取り付けバーを提案しました。これにより、テザーが絡まることなく小惑星が回転できるようになります（テザーが絡まるのを好む人はいません）。

さて、これはあまりにも奇抜すぎてうまくいかないように聞こえると思われる場合は、天文学者が何年もの間宇宙テザーを受け入れてきたことを知っておく必要があります。実際、 NASA は地球の軌道上でペイロードを移動させるいくつかのミッションでそれらを使用して成功しました。将来のミッションでは、一連のテザーを介してペイロードを渡して物質を月に届けることが求められます。

それでも、テザーとバラストのシステムは、カウントダウンのほとんどのソリューションと同様に時間がかかります。そして、早期発見が必要となるのです。次に見るように、小惑星の検出は偏向よりもはるかに重要である可能性があります。

2: 反応時間を長くする

小惑星のことになると、ローリング ストーンズのように時間を味方につけたいと思うでしょう (はい、そうします)。幸いなことに、地球近傍天体( NEO)を調査し検出するための措置が講じられています。

NASA は、米国議会から義務付けられた 2 つの調査を通じて NEO の検出に取り組んでいます。最初の調査はスペースガード調査として知られ、直径 1 キロメートル (0.621 マイル) の NEO の 90% を検出することを目指しています。議会は当初の期限を2008年に設定していたが、天文学者たちがこれらの謎の岩石について発見し、さらに学び続ける中、研究は続けられている。 2 番目の調査であるジョージ E. ブラウン ジュニアの地球近傍物体調査では、2020 年までに直径 459 フィート (140 メートル) 以上の地球近傍物体の 90 パーセントを検出することを目指しています。どちらの調査も強力な望遠鏡を使用して繰り返しスキャンすることに依存しています。空の広い領域。

2012 年 3 月の時点で、これらの望遠鏡は 8,818 個の地球近傍天体を発見しました。これらの NEO のうち、約 850 個は直径が約 1 キロメートル以上の小惑星でした。 1,300 近くが潜在的に危険な小惑星( PHA)として分類されました。 PHA は幅が少なくとも 492 フィート (150 メートル) で、地球から 465 万マイル (748 万キロメートル) 以内になければなりません [出典: ]

さて、パニックになりやすい人は、キーワードが「潜在的」であることを思い出してください。地球に接近するすべての宇宙石が衝突するわけではありません。それでも、特に太陽系には数十万、さらには数百万の小惑星が含まれている可能性があることを考えると、これは厳粛な数字です。まだ見ていないのは何人ですか？そして、手遅れになるまで気づかれない人がどれだけいるでしょうか？

この最後の質問に取り組むとき、私たちは厳しい現実に直面しなければなりません。最善の努力にもかかわらず、地球の将来に壊滅的な影響が及ぶ可能性があります。次に、小惑星が衝突した場合に必要となる可能性のある民間防衛戦略をいくつか検討します。

1: 最悪の事態に備える

つまり、テザーとバラストのシステムのテザーが絡まってしまったのです。重力トラクターはフォード社のように頑丈に作られたわけではありません。地球に向かって突進してくるあの凶悪な小惑星について、あなたは今何をしますか?そうですね、今述べた緩和戦略のいずれかを試した場合、その小惑星は (a) 大きく、(b) 遠くにある可能性が高くなります。これにより、影響に備えるための時間が与えられますが、ベスト プラクティスを提供する歴史的な前例はありません。

実際、多くの天文学者は、真の地球規模の大変動の中で私たちが何をするのか、どのように対処するのかについての最良の資料として、架空の記述、たとえばネビル・シュートの「オン・ザ・ビーチ」を挙げています。明らかに、天文学者は爆心地地域から避難できるように小惑星が衝突する場所を正確に特定しようとし、政府は地下貯蔵庫を建設し、食料と水を貯蔵し、動植物種を収集し、世界的な金融、電子、社会システムを強化しようとするだろう。社会インフラと法執行インフラ。より小さな小惑星、たとえば幅約 984 フィート (300 メートル) の衝突は、小国ほどの地域に壊滅的な被害をもたらす可能性があります。しかし、幅 0.621 マイル (1 キロメートル) を超える岩石であれば、全世界に影響を及ぼすことになります。 1.86 マイル (3 キロメートル) を超える岩石は文明を終わらせるでしょう [出典: Chapman ]。

津波、火災嵐、地震によりさらなる被害が発生する可能性があります。いずれにせよ、海洋または陸上での影響については、公務員が人口密集地域から避難するのに数日または数時間しか与えられない可能性があります。おそらく何百万もの命が失われるでしょう。

これらのシナリオを考慮すると、なぜ世界中の政府が小惑星を私たちの生物圏から遠ざけることにそれほど関心を持っているかがわかります。また、ドルが必ずしも意思決定の原動力になるわけではないこともわかります。失敗のコストは、最も精巧なたわみコンセプトのコストをはるかに超えるからです。

著者のメモ: 凶悪な小惑星を阻止する 10 の方法

数年前、人間とサメとの接触が増えているというテレビ番組を見ました。私の心に残った素晴らしいショットが 1 つありました。それは、ナグス ヘッドの海岸のすぐ沖で泳ぐ人々を上空から撮影したもので、彼らには気づかれないように、数百匹のサメが近くを泳いでいました。海水浴客の中に、暗く不気味な彼らの影が見えた。もし水中の人々が近くに何が潜んでいるか知っていたら、数秒で浜辺に着いただろう。 NASA の NEO 検出プログラムについても同じように感じます。あれだけの岩がそこにあり、サメのように私たちの周りを取り囲んでいると知ったほうが良いでしょうか？時には、何も知らずに至福の中で泳ぐ、何も知らないボディサーファーになるほうが良いように思えることもあります。