Наука

Астроном: Какво космическо пространство: Лунен взрив от 1999 г. наистина би бил

2024

Фил Плейт е астроном и голям фантаст. Той пише блога за лошата астрономия за списание Discover и също така е домакин на научното предаване на Discovery Channel „Лошата вселена на Фил Плейт“. Можете да го последвате в Twitter на @БадАстроном .

На 13 септември 1999 г. трагедия сполетя цялото човечество. Инцидент с неизвестен произход на сметищата за ядрени отпадъци в далечната страна на Луната предизвика масивна експлозия, която изхвърли Луната от земната орбита.

Пътувайки с висока скорост, нямаше шанс за спасяване на повече от 300 екипажа на Moonbase Alpha. Смята се, че всички ръце са загубени.

Поне това беше предпоставката на класиката на научната фантастика Космос: 1999 , британско телевизионно шоу от 70 -те години на миналия век. Нека веднага да стане ясно: аз обичан Ето как. А много . Бях дете, когато излезе в ефир, но скорошното издание на първия сезон на Blu-ray ме накара да се върна и да го гледам отново и трябва да кажа, че няколко от епизодите бяха много забавни. И през деня, това шоу помогна ми да се вдъхновя да стана учен .

Дори по -хладно, шоуто беше зелено осветено за рестартиране: Пространство: 2099 ще бъде актуализираната версия да ударите телевизора си в бъдеще .

Така че може би е време да помислим отново за шоуто. Основната предпоставка е, че експлозиите на сметището изхвърлиха Луната като ракета в космоса. Това възможно ли е? И какво би станало, ако можеха?

Ако ме познавате, вероятно вече знаете, че отговорите са 1) не и б) нищо добро, уверявам ви. Така че нека да настроим нашите лазери за зашеметяване, да вкараме Eagle 1 в подложката и да направим математиката.

колко време е не е ли романтично

Взрив

Луната, може би се досещате, е доста голяма. Е, по -малък от Земята, но все пак 14 -ият по големина обект в Слънчевата система. Не е лесно да го изтласкате и енергията, необходима за изхвърлянето му от земната орбита, би била значителна.

И можем да разберем колко! Указанията са в самия начален епизод „Breakaway“. Първо, имаме нужда от скоростта, с която Луната е пътувала. В кулминацията на този епизод ядрените сметища излизат, натискайки Луната с такава сила, че жителите на Лунната база са хвърлени на пода, като ускорението ги приковава там с огромни G-сили за няколко минути.

Веднъж бях в изтребител, който дърпаше 4-G завой-не питай-и все още можех да се движа. Като се има предвид, че Алфаните наистина бяха ударени, нека да го удвоим и да кажем, че експлозията е причинила ускорение от 8 G - 8 пъти по -голямо от земната гравитация, или 80 метра/секунда/секунда. Измервайки го от Blu-ray, те издържаха тази сила за 2,5 минути. Тъй като скоростта = ускорение x време, получаваме

скоростта на луната след взрива = 80 m/s/s x 150 s = около 12 000 m/s = 12 километра в секунда .

Това е приблизително 7 мили в секунда . Доста бързо!

Но, както се оказа, не достатъчно бързо. Скоростта на бягство от слънцето на разстояние от Земята е около 40 км/сек. Така че Луната ще напусне орбитата на Земята, но все пак няма да се движи достатъчно бързо, за да напусне Слънчевата система . Той би отишъл в силно елипсовидна орбита около Слънцето. Това е малко неудобно за предпоставката на шоуто. Една възможност за спестяване: Лунната база имаше гравитационни генератори. Така че може би ускорението е много по -голямо и генераторите могат да компенсират само толкова. Това би могло да осигури достатъчно ускорение на Луната, за да напусне Слънчевата система.

Все пак, както ще видите, това няма особено значение.

Ярка страна на луната

Така че сега имаме скоростта на избягалата луна и можем да разберем енергията на взрива. Енергията на движение се нарича кинетична енергия , и зависи от масата на обекта и колко бързо се движи. Конкретно:

Кинетична енергия = ½ x маса x (скорост)²

Виждате ли? Точно това ни трябваше скоростта. Всичко, което трябва да направим сега, е да се включим. Масата на Луната е 7,4 x 10²²килограма и изчислихме скоростта като 12 000 m/s. Така:

бръчка във времето филм преглед

Необходима енергия = 0,5 x (7,4 x 10²²килограми) x (12000 м/сек)²= 5x10³⁰Джоул

Джоулите са удобна единица енергия, която физиците използват. За да го кажем по-лесно за схващане, една мегатонна ядрена бомба избухва с енергия около 4 x 10^{петнадесет}Джоул. Така че тези депа за ядрени отпадъци избухнаха с добива на енергия от 1 квадрилион едномегатонни бомби ! С други думи, вземете милион едномегатонни бомби и ги взривете. Сега направете това още милиард пъти .

Да. Това е много. Подозирам, че дори в далечното бъдеще на 1999 г., това е повече енергия, отколкото битовите сметища биха могли да се справят.

000 ангел номер близнак пламък

Всъщност можем да го поставим по друг начин. Всяка секунда слънцето излъчва около 4 x 10²⁶Джаули енергия, така че това означава да хвърлите луната, както е показано в шоуто, ще отнеме около 13 000 пъти повече енергия, излъчвана от слънцето ! Като се има предвид, че ускорението продължи 2,5 минути, това означава, че тези сметища по някакъв начин изпомпват почти 90 пъти цялата енергия на слънцето в Луната всяка секунда.

Трябва да мисля, че това може да има други последици. Всъщност, ако прочетете предишната ми статия за Blastr за взривявайки Земята може да започнете да си представяте колко лошо би било това. Всъщност това е достатъчно енергия, за да се изпари Луната десетки пъти!

Екипажът на Moonbase Alpha нямаше да бъде прикован към пода. Те щяха да бъдат облак от много бързо разширяващи се пари.

Разбира се, Космос: 1999 е научна фантастика. И в началния епизод те правят голяма работа, че тази експлозия е от нов вид неизвестна досега магнитна енергия, а по -късните епизоди ясно показват, че висшите сили са действали. Но човече. Сигурно са работили твърд .

Надявам се в новото предаване да намерят по -добър начин да превърнат нашия спътник в лунна луна. Има много други концепции: червееви дупки, сгънато пространство -време, квантова телепортация (написана много, много голяма), хиперпространство ... никоя от които не би унищожила Луната (и Земята в процеса). Иначе ни очаква много кратък сериал.

Фил Плейт е астроном и блогър за Discover Magazine . Той обича Космос: 1999 толкова много той избра Commander Koenig за модел за своята карта Geek-A-Week.