当巨型小行星直逼地球时,人类能否在最后一刻扭转乾坤?欧洲核子研究中心最新研究为行星防御提供了关键数据支撑。科学家通过高能质子束模拟实验发现,部分小行星物质对核爆的抵抗能力远超预期,这为极端情况下的天体偏转方案开辟了新路径。
2022年,美国宇航局"双小行星重定向测试"任务通过航天器撞击成功改变目标天体轨道,验证了动能撞击方案的可行性。但面对直径超过500米的巨型天体,或预警时间不足的紧急情况,核爆偏转仍被视为终极手段。传统认知中,核爆可能导致小行星碎裂成大量碎片,反而加剧地球面临的威胁。
欧洲核子研究中心超质子同步加速器团队联合牛津大学"火球"项目组,在《自然·通讯》期刊发表论文指出,小行星的物质构成是决定偏转效果的核心因素。研究团队选取坎波德尔塞洛陨石样本,利用440吉电子伏特质子束流进行27次脉冲式轰击,在实验室环境下复现核爆产生的极端条件。
实验结果颠覆了部分传统认知。富含金属的小行星物质在模拟核爆中展现出惊人的结构稳定性,其屈服强度显著提升并表现出自稳定阻尼特性。这意味着使用更高当量核装置时,天体可能保持整体结构而非灾难性碎裂。该发现为行星防御任务提供了重要参数——在特定物质条件下,核爆偏转的装置规模可突破原有安全阈值。
参与研究的OuSoCo公司联合创始人卡尔-格奥尔格·施莱辛格强调:"行星防御是独特的科学挑战。我们既需要建立对核爆方案的绝对信心,又无法进行真实环境测试,这对材料数据精度提出了极高要求。"研究团队通过构建多物理场耦合模型,成功将实验室数据转化为可量化的偏转效果评估体系。
项目联合负责人梅兰妮·博克曼指出,这项突破为应对极端情况保留了关键选项。"当非核手段失效,且现有模型显示碎裂风险将限制装置规模时,优化后的核爆方案可能成为唯一选择。"她特别提到,新发现使人类在面对突然出现的巨型天体,或预警时间仅剩数周的危机时,有了更可靠的应对手段。
该研究同时揭示了行星防御任务的复杂性。不同成分的小行星对撞击或核爆的反应差异巨大,从富含硅酸盐的普通石质天体,到金属含量超过80%的特殊类型,都需要建立针对性的防御模型。研究团队正在扩展实验样本库,计划纳入更多类型的小行星物质进行系统性测试。











