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Astronome : What a Space : l'explosion lunaire de 1999 ressemblerait vraiment

2024

Phil Plait est un astronome et un grand geek de science-fiction. Il écrit le blog Bad Astronomy pour Discover Magazine et est également l'hôte de l'émission scientifique de Discovery Channel « Phil Plait's Bad Universe ». Vous pouvez le suivre sur Twitter à @BadAstronome .

Le 13 septembre 1999, une tragédie a frappé toute l'humanité. Un accident d'origine inconnue dans les décharges de déchets nucléaires de l'autre côté de la Lune a provoqué une explosion massive qui a projeté la Lune hors de l'orbite terrestre.

En s'éloignant à grande vitesse, il n'y avait aucune chance de sauver les plus de 300 membres d'équipage sur Moonbase Alpha. Toutes les mains étaient présumées perdues.

Du moins, c'était la prémisse du classique de science-fiction Espace : 1999 , une émission de télévision britannique des années 1970. Soyons clairs tout de suite : je aimé c'est comme ça. UNE parcelle . J'étais un enfant quand il a été diffusé, mais la sortie récente de la première saison sur Blu-ray m'a fait revenir en arrière et le revoir, et je dois dire que plusieurs des épisodes étaient très amusants. Et à l'époque, ce spectacle m'a aidé à devenir un scientifique .

Encore plus cool, l'émission a reçu le feu vert pour un redémarrage : Espace : 2099 sera la version mise à jour frapper votre téléviseur à l'avenir .

Alors peut-être qu'il est temps de repenser au spectacle. Le principe de base est que les explosions de décharges ont projeté la lune comme une fusée dans l'espace. Est-ce possible? Et que se passerait-il s'ils le pouvaient ?

Si vous me connaissez, vous savez probablement déjà que les réponses sont 1) non et b) rien de bon, je vous assure. Alors, réglons nos lasers pour l'étourdissement, amenons Eagle 1 sur le pad et faisons le calcul.

enfant qui serait roi

Avoir un souffle

La lune, vous pouvez le deviner, est assez grosse. Eh bien, plus petit que la Terre, mais toujours le 14e plus gros objet du système solaire. Il n'est pas facile de le déplacer, et l'énergie qu'il faudrait pour l'éjecter de l'orbite terrestre serait substantielle.

Et nous pouvons comprendre combien! Les indices se trouvent dans l'épisode d'ouverture lui-même, 'Breakaway'. Premièrement, nous avons besoin de la vitesse à laquelle la lune voyageait. Au point culminant de cet épisode, les décharges nucléaires explosent, poussant sur la lune avec une telle force que les habitants de la base lunaire sont projetés au sol, l'accélération les immobilisant avec d'énormes forces G pendant plusieurs minutes.

J'étais une fois dans un avion de chasse tirant un virage 4-G - ne demandez pas - et je pouvais encore bouger. Étant donné que les Alphans ont été vraiment écrasés, doublons cela et disons que l'explosion a provoqué une accélération de 8 G, soit 8 fois celle de la gravité terrestre, soit 80 mètres/seconde/seconde. En le chronométrant à partir du Blu-ray, ils ont enduré cette force pendant 2,5 minutes. Puisque vitesse = accélération x temps, on obtient

vitesse de la lune après l'explosion = 80 m/s/s x 150 s = environ 12.000 m/s = 12 kilomètres/seconde .

C'est à peu près 7 miles par seconde . Assez vite !

Mais il s'avère que ce n'est pas assez rapide. La vitesse de fuite du soleil à la distance de la Terre est d'environ 40 km/sec. Ainsi, la lune quitterait l'orbite terrestre, mais elle n'aurait toujours pas bougé assez rapidement pour quitter le système solaire . Il irait dans une orbite hautement elliptique autour du soleil. C'est un peu gênant pour la prémisse du spectacle. Une possibilité salvatrice : la Moonbase avait des générateurs de gravité. Alors peut-être que l'accélération était beaucoup plus élevée et que les générateurs ne pouvaient que compenser autant. Cela aurait pu fournir une accélération suffisante à la lune pour quitter le système solaire.

Pourtant, comme vous le verrez, cela n'a pas vraiment d'importance.

Côté lumineux de la lune

Alors maintenant, nous avons la vitesse de la lune en fuite, et nous pouvons déterminer l'énergie de l'explosion. L'énergie du mouvement s'appelle énergie cinétique , et cela dépend de la masse de l'objet et de sa vitesse de déplacement. Spécifiquement:

Énergie cinétique = ½ x masse x (vitesse)²

Voir? C'est que nous avions besoin de la vitesse. Tout ce que nous devons faire maintenant, c'est un peu de plug and souffle. La masse de la lune est de 7,4 x 10²²kilogrammes, et nous avons calculé la vitesse à 12 000 m/s. Alors:

le vieil homme et les pages de la mer

Énergie nécessaire = 0,5 x (7,4 x 10²²kilogrammes) x (12000 m/sec)²= 5x10³⁰Joules

Les joules sont une unité d'énergie pratique que les physiciens utilisent. Pour le dire en termes plus faciles à comprendre, une bombe nucléaire d'une mégatonne explose avec une énergie d'environ 4 x 10^quinzeJoules. Ainsi, ces décharges nucléaires ont explosé avec le rendement énergétique de 1 quadrillion de bombes d'une mégatonne ! En d'autres termes, prenez un million de bombes d'une mégatonne et faites-les exploser. Maintenant fais ça un milliard de fois de plus .

Oui. C'est beaucoup. Je soupçonne que même dans le futur lointain de l'année 1999, c'est plus d'énergie que les décharges ne pourraient en supporter.

En fait, on peut le dire autrement. Chaque seconde, le soleil émet environ 4 x 10²⁶Joules d'énergie, ce qui signifie que pour lancer la lune comme illustré dans la série, il faudrait environ 13 000 fois l'énergie émise par le soleil ! Étant donné que l'accélération a duré 2,5 minutes, cela signifie que ces décharges pompaient en quelque sorte près de 90 fois la production totale d'énergie du soleil dans la lune chaque seconde.

Je dois penser que cela pourrait avoir d'autres répercussions. En fait, si vous lisez mon précédent article de Blastr sur faire sauter la terre vous pourriez commencer à avoir une idée de la gravité de cette situation. C'est en fait assez d'énergie pour vaporiser la lune des dizaines de fois !

L'équipage de Moonbase Alpha n'aurait pas été cloué au sol. Ils auraient été un nuage de vapeur en expansion très rapide.

Bien sûr, Espace : 1999 est la science-fiction. Et dans l'épisode d'ouverture, ils font une large place à cette explosion d'un nouveau type d'énergie magnétique auparavant inconnue, et les épisodes ultérieurs montrent clairement que des forces supérieures étaient à l'œuvre. Mais mec. Ils devaient travailler difficile .

J'espère que dans la nouvelle émission, ils trouveront un meilleur moyen de transformer notre satellite en une lune vagabonde. Il y a plein d'autres concepts : trous de ver, espace-temps replié, téléportation quantique (écrit très, très grand), hyperespace... dont aucun ne détruirait la Lune (et la Terre par la même occasion). Sinon, nous sommes dans une très courte série télévisée.

Phil Plait est astronome et blogueuse pour Discover Magazine . Il aime Espace : 1999 tellement il a choisi le commandant Koenig comme modèle pour sa carte Geek-A-Week.