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模拟小行星撞击威力 NASA建巨枪射击靶场(图)

http://www.kexue.com 2013-09-03 10:15:53 腾讯科学  发表评论


艾姆斯垂直射击靶场的俯视图

4.26米长的枪管

高速摄像机以百万帧每秒的速度记录模拟撞击的细节

  美国宇航局的艾姆斯垂直射击靶场已经为科学提供了一个全新的数据点。这种枪对于研究太阳系不同位置的陨石撞击效果来说是一种非常棒的工具。大多数岩石星球表面都覆盖有无数的火山口,最大的有大陆大小,最小的有沙粒大小,而地球则有点异常。我们地球的活动构造会使地壳再生,消除太阳系碎片所遗留的长期痕迹。但是几乎所有的其它类地星球、卫星、小行星和彗星都覆盖有凹坑,这就表明撞击在我们太阳系历史上是多么的普遍而且重大。

  在靶场近50年的历史中,它被用于解决为什么火星上的撞击痕迹看起来与金星上的不同。布朗大学的Peter Schultz教授为这项研究付出了很多,他在靶场工作了33年,并且在2012年成为枪的主要研究者。尽管它被称作枪,但却与你看到过的任何枪支都不相同。在枪管的末端,一个火药爆发装置被用于将氢气压缩到百万倍大气压。压缩气体通过枪管释放,将子弹以11265到24120公里每小时的速度射出。高速摄像机会以高达百万帧每秒的速度记录撞击的效果。

  Schultz使用靶场进行许多试验,来模拟不同陨石构成带来的不同场景。当《连线杂志》记者参观靶场的时候,Schultz和他的研究生Stephanie Quintana正在模拟火星上的陨石撞击。他说道:“模拟火星撞击完全与金星不同。火星稀薄的大气会使撞击的喷射物向四面八方传播,但是金星的大气压会阻止它们扩散,有点像一个高压锅。”震动会从最初的撞击点传播开来,而且覆盖了球体的另一侧。

  这种装置在弹道学领域罕有对手。最近几年其它的实验室也建造了新的靶场,但是都不具备它的巨大枪膛和快速射击速度。随着计算机速度和处理器技术的进步,以数字形式模拟非常复杂现象已经变得非常容易。但是Schultz不认为这种装置最终将被取代,他说道:“我的部分乐趣就是找到计算机无法进行的事情,而且它永远都不会过时。”(过客)

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