央视公布我国J10战机曾撞鸟坠毁,那么飞船在太空怎么躲避碎片?

在地球上大家都知道,当你在高速公路上快速开车,如果迎面扔来一个石子,那是很危险的事情,石子随时可以砸碎车玻璃然后重创你。如果是飞机在天空飞翔,对向撞上一只小鸟,红果就更加不堪设想,甚至可能导致机毁人亡!央视新闻曾经公布,2015年我国海军某部队J10战斗机就因为撞鸟坠毁,造成重大损失。

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被鸟撞击后的飞机

一个小石子和一只小鸟,看起来都是人畜无害或者没有多大杀伤力的东西,为什么在上述场景中会情形突变,威力无穷呢?没错,就是速度,天下武功,唯快不破!虽然物质的质量很小,但是一旦速度增加很多,威力也就成曲线般上涨。当然在天上、在太空这个规律也是适用的。

我们现在有一个名词,叫做“太空垃圾”,是指是围绕地球轨道的无用的、由人类制造的物体,主要包括人造卫星碎片、漆片、粉尘、飞船残骸等。这些“太空垃圾”对人类发射的各类卫星、宇宙飞船都会产生威胁。据科学家计算称,直径达到10cm的碎片与飞船相撞,就可以能导致整个飞船“报废”!看过《地心引力》这部电影的人可能对太空垃圾的威胁有深刻了解,瞬间就可以把航天飞机撞毁,最后只有一个宇航员幸存坐我国“神舟号”飞船才能回来。

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电影情节:太空垃圾撞击空间站

那么问题来了,在宇宙中高速飞行的各类飞船、探测器岂不是危险重重,令人担忧。它们遇到各类垃圾、碎片怎么办,有办法躲避吗?

有一个消息是令人欣慰的,就是在太空深处,并没有人造的“太空垃圾”。而太空广袤的程度,如果没出去过,是感悟不出来的,对于一个宇宙飞船或者探测器这样的小东西来说,几乎都是没有存在感的。

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电影中的天宫号

当然,太空并不是绝对的真空,除了了各种大天体外,还有很多陨石、陨石碎片以及微小尘埃。但是绝大部分的陨石及碎片都被大型天体引力吸引,形成星球的环带,比如说土星环。剩下在宇宙飘荡的小碎石、微尘等,密度是极低的,碰上它们的几率比中中国彩票大奖机率还小。而且航天器在的飞行路线,在发射前就已经计算好,确保没有已知的小天体与之相遇。如果是轻微的碰撞,载人飞船的材料应该可以抵抗。当然,万一遇到大动能碰撞的事情,就没办法预料了。不过现在空间飞行器大多是由人类远程控制的,如果探测器能提前发现前方障碍物,操控人员也可以通过变轨等途径避免。

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航天器遭遇撞击

上面这些都是常规的认知,毕竟我们现在基本都只能在地球附近活动,最快的飞行器也只有几十公里每秒。如果有一天,人类的飞行器速度可以达到几千、几万公里每秒,或者说实现了科幻电影中的曲率引擎,那么这种状态下撞到碎片后果怎么办呢?

不用担心,科幻小说里面已经给你想好了,毕竟飞船达到极高速度飞行后,对飞船的保护必须要考虑周全。比如说防护罩、偏导护盾和偏导力场等东西,这些可以防御能量、射线的伤害,也可以防御物理方面的攻击。虽然这些这么强大的东西是来源于科幻,但是也是基于科学逻辑的,并非张口就来、胡说八道。英国莱斯特大学发现使用人类现有的材料,用强大磁场激活,可以形成一层由等离子流组成的保护层,能够有效的阻碍激光、太空辐射甚至太空垃圾的伤害。不过这项技术的距离实际应用,还有不少的距离。

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曲率引擎飞船1

如果人类科技真的有那么一天,飞船的速度达到或者接近光速飞行。根据爱因斯坦的相对论,飞船的质量将会变得很大,造飞船的材料本身密度等性能会受到怎样的影响目前所无法知道的。而且这样一个巨大质量,肯定对时空产生影响,或许可以考虑利用这样的影响来解决前面的障碍物。

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质量和速度的关系公式

另外,如果是曲率引擎这种星际旅行方式,目前还有一些无法回答的问题。比如曲率引擎一旦压缩或者膨胀了时间,对物质的影响如何,是否会改变物质的密度、性能,甚至改变物质的原子结构?这些都不得而知,因为距离曲率引擎制造成功还很遥远。有一个理论认为,曲率引擎只是改变前后时空的曲率,但是对于飞船自身所在的时空“泡泡”中还是平直的。而且曲率引擎的原理而言,并不要求飞船本身的速度有多快,“超光速”并不是飞船速度导致的,或许飞船本身速度也就几十公里每秒。

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曲率引擎飞船2

科学发展过程总会遇见各种问题,正是遇到了各种问题,才会让人类努力去解决。总之一句话,在太空旅行中遇到的问题总会有先驱者去发现、去体验、去解决,这也就是他们为什么值得尊敬的原因!如果连问题都没有发现,那科学又该如何去进步呢?所以说,遇到问题才是科学进步的真正动力。


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