如果飞船以20%光速飞行,会发生什么?

2016-12-21 10:31
大科技·科学之谜 2016年11期
关键词:光速尘埃原子

我们都知道宇宙中有一些区域看起来空旷无比,但是这些区域并非空无一物,这些区域飘散着气体和尘埃。如果飞船的速度达到了光速的20%,那么飞船与气体和尘埃发生碰撞时,将会很危险。因为碰撞产生的能量会聚集在飞船表面,造成局部过热。如果温度太高,就有可能使飞船表面的材料蒸发;温度不那么高时也非常危险,因为有可能造成局部材料熔化。虽然这些熔化的部分会在温度降低之后重新凝固,但是凝固之后材料的性状将会发生改变。不管是材料蒸发,还是材料熔化,对飞船而言都可能是致命的。

那么,一艘速度为20%光速的飞船撞上气体和尘埃时具体会怎样呢?研究人员的实验显示,如果一个氢原子或者一个氦原子撞上这样一艘飞船,将会在飞船上撞出0.1毫米深的小洞。这看起来似乎影响不大。但是如果飞船撞上的是像氧原子、镁原子和铁原子等这样的质量更重的原子,那么就有可能导致飞船表面约1.5毫米厚的材料蒸发。如果材料熔化的话,那么这个撞出来的坑的深度有可能达到10毫米。实验还显示,尘埃的直径只需达到15微米,就足以毁掉整艘飞船。

美国航天局艾姆斯研究中心主任

彼得·沃登

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