含一亿吨白金小行星掠过地球,价值5万亿美元,我们现如今的技术能拦截下来吗?

馋嘴佬表


含一亿吨白金小行星掠过地球,价值5万亿美元,我们现如今的技术能拦截下来吗?

咱先不忙讨论这颗白金小行星的价值,来确认下是哪颗小行星,要不然唧唧歪歪半天却搞错了对象多尴尬!题主所说的应该是编号为2011 UW-158的小行星,它的大小约为1101M×452M的有点像怪异土豆的小行星!

左边的就是2011 UW-158,跟右边的土豆比起来是不是有点像?

如图为它的轨道,光谱分析后认为其含有一亿吨铂金及其他贵金属,价值高达3.5万亿英镑(5.4万亿美元)。

按其大小为1101M×452M的尺寸计算,约有6.48亿吨的总质量,那么来看看我是否有手段能将其拦截下来并进入环地球轨道,不过我们现在的技术改变小行星轨道已经十分困难,想要减速变轨进入地球轨道,估计还不如让NASA去一趟柯依柏带吧。

现在讨论的技术,无论是微引力、聚焦阳光照射、引爆合适当量的核弹.....都是为其改变轨道考虑的,其能环绕太阳轨道可以肯定速度至少也在十几千米,要进入环地球轨道的话必须要有减速机制,在太空中让一个物体加速1KM和减速1KM消耗的燃料是一样的,不过幸亏可以用引力弹弓来对这个小行星减速。

这个是引力弹弓减速示意图,也可以应用在进入行星的轨道

探测器进入木星轨道时所用的极椭圆轨迹

从理论上看来,小行星改变轨道后在地球引力弹弓的辅助下减速并与反推减速一起,进入环地球的轨道存在可能性,但这个操作风险极高,一是因为这个物体质量实在太大,我们人类没有一种合适的发动机可以将其有效减速,二是一旦操作失误这个小行星撞击地球的话,那就是千古罪人.....目测估计地球上没有一家机构敢承担此冒天下之大不韪的工作!


星辰大海路上的种花家


开发小行星上的资源,对于人类来说并非是一个崭新的概念,现代航天学和火箭理论的奠基者康斯坦丁.齐奥尔科夫斯基就曾于1903年,在《科学评论》上发表过一篇名为《利用喷气工具探索宇宙空间》的论文,首先提出“开采小行星资源”的设想。

“行星资源公司的大胆设想是否能够成功,取决于三点,对于繁多的小型天体的定位与探测,捕获与回收,以及空间采掘与精炼技术的发展。” 曾于80年代就职于NASA喷气动力实验室,参与过火星无人探测器研发的太空宇航工程学专家,空间研究学术团体“行星协会”创始人之一的路易斯.弗里德曼博士说。2010年,日本宇航局发射的飞船“隼鸟号”在经历了7年的漫长飞行后,成功地从远在距离地球1.5亿公里之外的小行星“25143号糸川”上带回了一些岩石样本,这是继上世纪60年代美国大规模登月行动以来的首次外星体资源样本采集试验。同年4月,位于加州帕萨迪纳的凯克太空技术研究所就拟定了一份名为《关于小型天体回收技术与可行性》的报告,.弗里德曼博士也是这份报告的作者之一。他提出,在2025年左右,人类太空技术的发展就能够达成这一目标,具体步骤为通过小型飞船将遥控捕获设备送至目标天体附近,然后利用机器人臂固定住这些小型天体,使其停止自旋,然后再将其缓缓带离自身运行轨道,最终将这些漂浮在太空中的金山“拖曳”到近地轨道之内。

如果“行星资源”的计划在未来得以实现,一些经济学专家担心这将引发全球矿产品价格跳水,从而带来巨大的经济波动,但“行星资源”创始人坚持认为稀有金属供应量的增大所引发的技术与制造革命,将最终为人类带来更多的福祉:“举个例子,我们希望铂与钯成为未来的铝,众所周知,19世纪前半夜,铝曾经是一种非常昂贵稀缺的金属,而随着电解提炼法的出现,作为一种廉价的新材料大量应用在航空,电子,日用等各个领域,促进了整个工业领域的革命。”大名鼎鼎的X大奖基金会创始人彼得.达曼迪斯(Peter H. Diamandis)说


不过迄今为止,回收小天体的成本一直高居不下,根据NASA格伦研究中心的专家预计,以现有技术水平完成一次小行星捕获任务的费用大约为2.6亿美元。但是,大多数富含金属的低地天体密度大约在1.9至3.8克/立方厘米之间,一颗直径10米左右的小行星的最大质量将达到2000吨左右,而根据现有的遥控采掘机器人技术水平和配备的动力推进系统水平,能够捕获的小行星级别顶多不过五百吨左右。美国阿特拉斯V型运载火箭的近地轨道有效荷载是18.5吨,根据外空间中推重比28比1的计算,我们可以得出五百吨这个数字” .弗里德曼博士表示,然而依据现有探测结果,小型天体中稀有金属含量最高的,也只有大约1到2盎司/吨,所以按照现有水平,每次太空采掘任务所能带回的铂系金属价值不会超过9万美元,只相当于动辄千万美元的发射成本的一个零头。

让我们回到题目本身,如果消息属实,那么含有一亿吨铂金的小行星的整体质量和体积有多大,大家完全可以想象,大大超出了现有人类太空捕获和运载技术能够应付的水平,退一万步说,即使能够成功捕获,那么在太空里如何进行采掘和精炼?现有的冶炼方法为利用金属羰基化合物进行热分解(Mond process),但这些技术都必须先经过漫长而缜密的太空环境模拟实验,才能考虑真正投入使用,而专家估计,研究周期至少为10至20年。


晴天有时下猪


如今的技术应该是拦截不下来的。

当然,这个拦截是指的把这个小行星完整的保留下来,并且使之成为地球的一颗距离比较近的卫星。

↑卫星变轨技术↑

为了让一颗掠过地球的陨石改变轨道、成为地球的卫星,需要人工给这颗陨石降低速度。但是目前已有的空间推进设备推力太小,如果真的是有“一亿吨”这么大的陨石(估计没有这么大),根本就推不动。

↑卫星推进器与推进技术↑

可以用别的办法得到这颗陨石。

如果文的不行,可以来武的呀。不能用空间推进的方式,可以用暴力方法把这颗陨石变小,然后再用推进方式带回来一部分,或者干脆一个爆炸,用爆炸产生的能量让卫星改变轨道。

↑利用爆炸让陨石改变轨道或者碎成很多块↑

比如说有一部很出名的电影《世界末日》,就是说有一颗巨大的陨石要撞击地球,然后人类通过派遣技术人员把核弹埋到陨石的中心引爆的方式,让陨石裂成两块,改变轨道继而拯救地球的。

↑电影《世界末日》↑

现在人类已有的火箭最大的地月转移轨道载荷是由土星五号做到的,可以达到将近50吨,而且有美国、俄罗斯、欧盟、中国、日本若干个国家一起协作,大家大力出奇迹,一年发射个十多枚(土星五号服役期间,几乎达到了一年三枚的发射密度,而且那可是上个世纪60、70年代,科技还很落后)土星五号级别的火箭,往太空里送几百、上千吨核弹,不怕干不掉这颗陨石。

也就是说,如果全人类都团结起来,提前两三年准备,那么搞定一颗陨石还是没有问题的。

但是陨石拿回来也没用。

刚刚是从技术上来说的。但是从经济上说,把一亿吨白金带到地球上,并不会增加地球的财富。

因为白金、黄金、白银实际上在经济上有个名词叫“一般等价物”,也就是说这个东西只是一个交换的手段,一亿吨白金带到地球上,按照当时的白金价格,确实很值钱,但是前提是有人买——没有人会愿意没事儿买一亿吨白金闲着无聊看着玩儿的。

而且真的有一亿吨白金流通到市场上,那么最后的结果就是白金价格普遍跌成白菜价,遍地都是,大家都不愿意承认这个东西可以流通了。

所以,技术上做得到,但是没有任何意义。


SilentTurbine


好的老铁,现在我们就开始按照现实情况来设计火箭,前往拦截重量为一亿吨的白金小行星。

由于题主没有告诉我小行星的轨道,所以我不知道小行星的速度以及近地点多远。那么我们按照最乐观的情况来计算,也就是说,小行星恰好被太阳系捕获,并且经过地球的速度。(对不起,今天能用电脑了,配图可能非常不正经。)

也就是大概17公里每秒的速度略过地球。速度不能再低了,再低就说明他刚才在太阳系内跟别人撞过了。高度就按照近地轨道高度吧,几乎贴着地球那样。

好了,这样捕获这颗小行星呢?让它减速砸到地球上吗?对不起,我还没活够。我们的计划是让它在近地点减速,成为地球的一颗卫星,然后慢慢开采上面的白金。

所以,他的速度需要在近地点减少9公里每秒。有了这个就好办了,我们按照最强力的燃料,不限制数量带上最强力的发动机,然后用比冲可以达到450的液氢液氧燃料来计算。m0=100000000000*Math.exp(9000/(9.8*450))=769688981037。需要770000000吨重的火箭登录小行星,然后才有足够的冲量让小行星进入我们预定的轨道。

那么,我们在地面发射一枚这样的火箭,与小行星恰好接触并拾取绑定,这个就非常有灵性了,火箭就需要先进入小行星的轨道。也就是这个770000000吨的载荷,需要从地面发射,最终达到17公里每秒。结果很快就计算出来啦,我们需要发射一枚重量为37000000000吨的火箭,才可以将7.7亿吨的载荷送到小行星上面,然后这7.7亿吨燃料和发动机才可以将小行星减速环绕地球。

至少370亿吨重的火箭,真刺激。人类造过最大的火箭也就是土星五号了,3000吨重呢,来个万百枚土星五号,就能赶上咱这次火箭重量的零头啦。辽宁号大概最重7万吨,这枚火箭相当于把53万艘辽宁号绑到一起发射上天。

如果组装成火箭是什么既视感呢?

给,如上图所示,看上去大概就是这样。小行星看见这架势,不知道作何感想。370亿吨,基本上相当于泰山整个主峰的重量了。

当然啦,咱们把这么多的白金拉到地球上有啥用呢?其实没啥用。因为你拉回来就不值钱了。白金本身没有什么价值,是因为它少,咱们才拿它来当等价物。2017年全球的铜精炼量才2500万吨,你这白金来了一亿吨,还好意思值钱吗?你白金的导电性还渣渣,让你当导线都不行,只能拿来垫桌子了。


蛋科夫斯基


地球历史上,小行星曾经造成过恐龙时代的终结,而随着现代人类的科技的发展,小行星已经成为太空探索的重要目标,很多小行星特别是近地小行星都具有开发价值,但依靠现在的技术,还无法把题目中谈到的这一亿吨白金的小行星拿下。

一些近地小行星的稀有金属含量都是地球上的很多倍。目前各国的几大航天机构都有小行星开发探索计划,目标是个头不大,引力较小,容易登陆和改变运行轨道的小行星。

主要方案是将小行星捕获,控制在一定范围内,通过机器人等进行资源开采,运输回到地球。还可以将小行星做为太空的中转基地,进行开发和利用。

目前人类在小行星天体的捕获,着陆和操控方面都有研究的布局,但在如何消除小行星的自转,偏移小行星的运行轨道,如何转移小行星到目标空域等方面,还没有太多成功的经验。

对于题目中谈到的一亿吨量级的小行星,人类没有技术可以对此进行操控,而登陆采集的运输成本代价也是天文数字,美国2016年采集小行星样品任务中投入了大约十亿美元,而预期在2033年采集会的样品重量在2公斤左右,这样的采集和运输成本目前显然无法承受。

另外:很多答案对白金的性质有误解,白金也就是金属铂Platinum,元素符号Pt,白金不只是在地球上含量稀少,可以做装饰当首饰。它的物理化学性质也决定了它在电学等期间中的重要应用。铂金不仅具有良好的导电性和延展性,更重要的是它的抗氧化性和化学稳定性,所以电化学实验一般采用的都是Pt电极,平常应用的少,是因为它太贵了。


量子实验室


以目前的技术,我们并不能拦下一个一亿吨重白金的小行星。当然,所谓拦截,是指整个拦下,并非用导弹或者激光将其击碎。

进一步解释就是,1亿吨白金的小行星其速度肯定是非常快的,本身相当于一个巨型炮弹。而拦截它意味着,我们相当于要拦截下来一个导弹并且不让导弹受力。

一般的拦截思路,是让掠过地球的陨石改变原有的运行路线、使得其先围绕地球旋转,再慢慢回收。这样首先就需要人工给这颗陨石降低速度。但是现在的空间推进设备,对于“一亿吨”这么大的陨石,或者说小行星来说,推力太小所以,这个方法的思路根本行不通。

即使能够为小行星减速,要回收它还是难于登天。由于白金的熔点很低,经受不住与大气层摩擦产生的热量,很可能在到达地面之前,已经完全气化了。这个技术难题,人类暂时还没有解决的技术。

再者,就算它能够坠落。我们也无法准确控制小行星坠落的具体地点,是在海里,还是在森林?万一降落到人口稠密的城市怎么办?

而且即使能用导弹摧毁,也很难回收小行星的残渣,都碎成末末了。

另外,铂金密度:21.45克/立方厘米。一亿吨纯白金相当于以一亿个电脑主机的大小。这还不包括小行星的其他成分。所以其大小不容小觑。如果完整地降落地球,纵然无法造成恐龙时代的悲剧,但对坠其具体落地点及其很大范围的周边,一定造成极不平常的影响。


镁客网


含有1亿吨白金的小行星看上去很值钱,但是如果真的拦截下来就没那么值钱了,因为突然有了这么多的白金,价格势必大跌呀。白金就是铂金,价格比黄金还贵50%,因为比黄金还稀有二三十倍,如今全球已开采的黄金总量不过才17万吨,铂金当然更少了,然而如果突然有了1亿吨这东西,那铂金也就不值什么钱了,虽然媒体报道说价值5万亿,那是对照现在的铂金价格来说的,真的突然出现1亿吨铂金,价格当然也会大打折扣了。


好了,不再讨论铂金的价格。先说能不能拦截下来?我认为是根本不可能的,因为这个小行星太重了。

人类发射向太空的最大的火箭不过3000多吨,目的也就是往太空近地轨道运送一百多吨的东西,然而这颗小行星光铂金就含一亿吨,再加上其他物质,那它的个头和质量该多大呢?这远远超出了人类控制小行星的能力,我们根本没有办法将它拦截下来放到地球上,即便是想让他减速后围绕地球运行,成为地球的卫星,以目前的技术也是不可能做到的。



再者,即便人类目前能将它拦截下来,那又能将它放到地球上的哪个地方呢?如果不能安全降落个国家都不会欢迎,而如果能安全降落,那么各个国家都会抢着要。

然而我们现在的宇航技术根本无法控制这么大的小行星进入地球大气层时的速度,所以如果真的让它减速并靠近地球,它很可能会撞击到地球上,它会先在地球大气层中摩擦燃烧,然后撞击到地球表面,但是这么大质量的小行星撞击地球表面,一定会引起较大的自然灾难的,如果降落到一个城市,大家会轻松的毁掉那个城市,这样的话,它带来的财富,反倒不如它毁灭的更多。



人类的方向


这是一个有趣的问题。

首先从技术层面来说,十分困难。既然我们想要这颗富含白金的小行星上的财富,我们必须要将其运回地球。作为小行星,它正沿着一个椭圆轨道围绕着太阳运动,在它与地球擦肩而过时,我们需要通过一些手段使其减速,从而使其无法挣脱地球引力而围绕着地球运动。这一过程以我们当前的技术水平是可以做到的,通过发射一枚火箭使其朝着与小行星相反方向以一定的速度撞击即可以实现。

但最难解决的是,如何将这颗小行星运回地球?白金的熔点很低,不可能经受住与大气层摩擦产生的热量,还没有等到它落到地球上,恐怕它早就灰飞烟灭了!在这个方面,人类暂时还没有解决的技术。

再者,从经济的角度来看,人类如果将这颗小行星拉回地球必然是一个愚蠢的决定。2016年的全球经济总量为74万亿美元。世界白金均价大约340元人民币每克,那么一亿吨白金价值大约为5600万亿美元。这么大一笔财富的突现,会导致世界黄金一下子一文不值,那么当今以金本位制为基础的世界经济体系瞬间会奔溃!这足以对智能文明时代的人类造成灭种的危险。所以,即使人类能将这颗小行星运回地球,我们的科学家也会放走这笔“飞来之财”。


狼烟太阁


只能遗憾的告诉你,即便是这颗小行星上面含有一亿吨白金,价值5万亿美元,人类对此也只能眼睁睁的看着它从自己的身边溜走。

地球资源有限,迟早有一天会被我们开发完。而太空中的小行星上面往往资源充足,特别是地球上的一些稀缺资源,在某些小行星上面十分丰富。太阳系中已知的小行星就有70多万颗,如果有一天人类可以开发这些小行星上面的资源,那将是一笔巨大财富。



但是,比较可惜的是,目前人类的技术还不足以支持开发这些小行星。最新的尝试是美国科学家计划在2024年对一颗小行星进行轨道改变测试,而这次计划是人类首次对地外小行星进行的轨道改变测试,如果成功,预示着人类将有望获得捕获小行星的能力。



所以就目前而已,即便是一个内核全部是白金的小行星近距离飞跃地球,人类也对其显得无能为力。既没有能力直接把这颗小行星停止拦截下来,然后拉向地球(这种情况,就相当于把小行星当成核弹轰向地球,参见恐龙灭绝事件),也没有能力直接去到小行星上面进行资源开采。

不过,虽然我们目前还没有直接捕获小行星的能力,但是我们却可以假设以下未来在遇到这种资源丰富的小行星时,怎么把它拦下来:最靠谱的方式就是通过角动量撞击技术,使用飞船直接撞击小行星,从而改变小行星的运动轨道和速度,使他成为地球的一颗卫星,然后再慢慢开采。


PhD肖


首先有个问题,一亿吨白金仅仅价值5万亿美元吗?最后算渣渣一克白金还不到一块钱,显得偏差太大了!

姑且不考虑这种错误,就说人类能否拦截一亿吨的小行星呢?

根据白金质量和密度可以计算出来一亿吨白金的直径大约是2.5公里(假设小行星是圆形的),这种体积的小行星如果撞击地球也会带来灾难性后果,6700万年前导致恐龙灭亡的小行星直径大约10公里!

所以,让一亿吨白金直接撞击地球然后再进行采矿的想法显然行不通,那样做的损失会远远大于一亿吨白金的收获!

还有一种方式是直接炸毁小行星(比如用激光过核武器),让更小的白金碎块落到地球上,但也不太现实,小的碎块经过大气层时会自我燃尽,就像如今大多数陨石略过大气层那样!

所以,如果真的想拦截这一亿多白金的财富,最可靠的方式就是利用现代技术改变小行星的轨道,让它成为围绕地球附近运转的一颗卫星,然后登陆这颗小行星开采金矿!

理论上,我们可以改变一颗小行星的运动轨迹,比如用强悍的激光照向小行星一侧,会产生巨大推动力,虽然只能略微改变小行星轨道,但如果我们行动够早,时间的积累会大大改变小行星轨道。

不过这种技术只是理论上的可能,目前我们的技术还达不到,如何长期跟踪小行星就让科学家们很头疼!

说点题外话,即使能成功拦截一亿吨的白金,结果很可能就是白金的价格会一落千丈,因为物以稀为贵,白金的价格甚至会像铁一样便宜!


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