No.

Con las energías involucradas, ningún material de red conocido podría detener un asteroide lo suficientemente grande como para ser una amenaza. Incluso si pudiera, "detener" el asteroide todavía te deja con toda esa energía para disipar. Y se disipará en una explosión masiva.

La energía

Puedes hacerte una idea aproximada de la escala de este tipo de problemas calculando las energías involucradas.

Usando una calculadora de impacto , encontramos un asteroide rocoso de 10 km (un tamaño de una vez en 100 millones de años) con una densidad de alrededor de 3,000 kg/m^3 y una masa de alrededor de 1.6e15 kg. A 18 km/s que contiene un enorme 2.5e23 J.

Esa es aproximadamente la energía si ponemos todo nuestro uranio-238 en un reactor a la vez. Eso es 10 veces todas nuestras reservas de carbón desapareciendo a la vez. Son 60.000.000 megatones, 1 millón de bombas zar. Si toca tierra, producirá una bola de fuego de más de 100 km de diámetro y un cráter de 75 km de diámetro y 1 km de profundidad.

Ninguna red de ningún material conocido o especulado puede detener esto. Lo atravesará como si ni siquiera estuviera allí. Si la red se sostuviese de alguna manera, lo que sea que la sostenga se rompería. Vea la respuesta de World Outsider para más detalles.

¿Qué pasaría si la red aguantara?

Supongamos que la red y los ganchos del cielo a los que está sujeta se mantienen... de alguna manera.

La mayoría de los asteroides son montones de grava que se mantienen unidas por la gravedad. El asteroide tiene tanta masa y tanta energía que se desintegrará y atravesará la red. Se perderá una pequeña cantidad de energía al atravesar la red, lo que provocará una explosión, pero la mayor parte se retendrá. Ahora, en lugar de un gran impactador, tienes una escopeta de los más pequeños, aún con la misma energía total.

¿Qué pasaría si la red se mantuviera y el asteroide también?

Supongamos que la red aguanta, los ganchos del cielo aguantan y el asteroide no se desintegra. Eso no sirve de mucho a menos que también podamos detenerlo. Como dicen, no es la caída lo que te mata sino la parada repentina al final.

Cuando 1.6e15 kg pasa de 18 km/s a 0, la energía tiene que ir a alguna parte. En lugar de impactar contra el suelo y explotar, tu asteroide impacta contra la red y explota. El daño que haga depende de la rapidez con la que explote y de la altura de la red. Cuanto más alta sea la red, más lento puede desacelerar el asteroide. Necesitamos hacer que esta parada sea lo menos repentina posible, o bien fuera de la atmósfera de la Tierra, donde hará menos daño.

Por supuesto, para detenerlo necesitamos 2.5e23 J de energía... onda manual .

Para calcular qué tan rápido tiene la red para desacelerar el asteroide, usamos la ecuación cinemática ...

• $v_f$es nuestra velocidad final, 0
• $v_i$es nuestra velocidad inicial, 18 km/s
• $a$es lo rápido que tenemos que desacelerar.
• $d$es la distancia que tenemos para desacelerarla.

Queremos saber para una altura dada sobre la atmósfera, d¿a qué velocidad necesitamos desacelerar el asteroide a? Así que resuelve ae introduce varios valores de d...

Conecta nuestras constantes$v_f$y$v_i$...

Y juguemos con algunas distancias.

• Tal vez tu red esté enganchada entre dos montañas muy altas, de 9 km de altura. Necesita desacelerar a 18 km/s^2, o 1800 g, en un segundo. 2.5e23 J liberados en un segundo son 2.5e23 Watts o un millón de veces la energía recibida del Sol en ese tiempo. explota
• A los 100 km, donde comienza el espacio, y colgado de... algo... necesita desacelerar a 1,62 km/s^2 o unos 165 g en 11 segundos liberando 2,3e22 vatios, o 100.000 veces la energía del Sol, en la atmósfera.
• En una órbita geoestacionaria a 42 000 km, solo necesita 3,8 m/s^2 pausados ​​durante 4700 segundos. Esto es 5.3e19 Watts o 300 veces la energía recibida del Sol por más de una hora. Hará mucho calor, no estoy seguro de cómo calcular qué tan caliente, pero probablemente no quieras dejar que se acerque demasiado a la Tierra.

Si desea saber cuánto daño hará cuando "explote", encontré este artículo encantador para usted: " Mapa de altura de explosión basado en simulación para la predicción de daños por explosión de asteroides " .

Juega el juego largo.

Si tiene suficiente tiempo de anticipación para construir una red, hay opciones mucho mejores. Aprovechas que el espacio es muy, muy grande y la Tierra es relativamente pequeña y se mueve muy, muy rápido. Es una bola de 13.000 km que se mueve a 30 km/s en un espacio de volumen de millones de millones de millones de km^3. Y se mueve a 30 km/s.

Si le das al asteroide un pequeño pero constante empujón lo suficientemente pronto, fallará.

Un cohete Falcon Heavy produce alrededor de 25.000 kN de empuje. Si empuja nuestro asteroide de 1.6e15 kg producirá una aceleración de 1.5e-11 km/s^2 . Eso no es mucho, pero durante un año (no te pregunto sobre tus ganchos del cielo, no me preguntas cómo alimentamos un cohete en un asteroide durante un año) es un cambio de 0,5 m/s . Una vez más, no mucho, pero durante un año es una diferencia de 16 000 km, lo que es suficiente para perder la Tierra.

Lo siento, no hay forma de que esto funcione.

Si se supone que la red detiene al meteoro absorbiendo elásticamente su energía cinética (¿y luego tal vez rebotándola?) o absorbiendo inelásticamente toda su energía y convirtiéndola en calor, tiene que interactuar mecánicamente con el cuerpo.

Las interacciones mecánicas en cualquier cuerpo se propagan a la velocidad del sonido, que para los metales ronda los 5 km/s, y para el diamante 12 km/s. Esto significa que, sea cual sea el material que se elija, el meteorito se moverá a una velocidad supersónica hacia él.

Traducido, el material primero verá un agujero en sí mismo y luego notará que ha sido golpeado por algo, junto con la propagación de una gran onda de choque.

El único intento podría ser apilar una capa de material con un tamaño comparable en el camino del meteorito, posiblemente dirigido contra él, y esperar que el impacto lo rompa (aunque es probable que esto deje un gran bulto de materiales fusionados alrededor). ). Pero dado que desea una red (ya sea en el planeta o en el espacio), creo que esto está excluido.

Podemos hacer algunas matemáticas simples aquí para ver cómo se ven realmente nuestras restricciones.

Supongamos que el meteoro está hecho principalmente de hierro, porque escuché que es una composición común en un museo en alguna parte. Suponiendo una forma esférica, sería alrededor de 3,3 * 10 ^ 16 kg . Por lo tanto, la energía cinética del meteoro sería de 5,3 * 10^24 julios . Asumiremos que esta es la energía cinética en contacto con cero energía potencial gravitatoria restante. Sin embargo, por curiosidad, dado que la velocidad de escape de la Tierra es de 11,2 km/s, 11,2 ^ 2 = 125 y 18 ^ 2 = 324, por lo que la energía potencial gravitatoria representa como máximo el 38% de la energía total del meteorito.

Ahora, lo fundamental que debe tener en cuenta aquí es esto: si realmente desea detener el meteorito en lugar de desviarlo, entonces esa es la cantidad bruta de energía con la que debe lidiar. Puedes disiparlo, puedes reflejarlo, puedes comerlo (destrucción), pero no importa qué, esa es la cantidad bruta de tu desafío. Esto es mucha energía . Equivale a 25 millones de Bombas Zar . ¿Cómo se absorbe la energía de 25 millones de Tsar Bombas con una red? Wolfram alfa incluso describe esta cantidad de energía como 11 veces la energía estimada del impacto del meteorito Chicxulub que destruyó a los dinosaurios .(por supuesto, nuestros cálculos son muy rudimentarios, por ejemplo, esfera de hierro). ¿Cómo detenemos 11 asteroides de Chicxulub con una red? Esta es la pregunta que bien podrías estar haciéndote.

Sin embargo, afortunadamente, usted tiene un presupuesto muy complaciente. ¡Así que pensemos en una solución!

Nuevamente, para enfatizar, tenemos que disipar energía. Cuando atrapas una pelota de béisbol con un guante o golpeas una pelota de tenis con una raqueta, la energía se disipa a través de ondas de sonido, estrés, tensión y calor por fricción del dispositivo de captura. En escenarios de captura más extremos, el dispositivo de captura está diseñado específicamente para romperse de manera intencional, a fin de disipar grandes cantidades de energía (como sierras de mesa con sensores de carne o zonas deformables en vehículos ). Probablemente nuestro mejor enfoque para una red es hacerla con algo realmente fuerte, pero no para que podamos sostener el meteoro en el cielo, sino para que el meteoro tenga que gastar una tonelada de energía cuando rompa la red.

Así es como lo imagino

Haces una red con toneladas de nanotubos de carbono. La energía se disipa planeando la ruptura de los nanotubos de carbono. No soy ingeniero mecánico, pero veré qué puedo hacer con cálculos aproximados. Al parecer, los investigadores han desarrollado películas de nanotubos de carbono de alta resistencia con hasta 9,6 GPa de resistencia a la tracción antes de romperse. Digamos que en los próximos 50 años llegaremos a 10 GPa (siendo conservadores). Parece que los nanotubos de carbono generalmente sobreviven entre un 15% y un 20% de estiramiento antes de romperse. Entonces, si tenemos una red que es de nanotubos de carbono en una sola dirección, en un cuadrado de 10 km por 10 km, entonces si la fuerza se aplica hacia abajo sobre la red de manera uniforme (de modo que la tensión sea la principal fuerza en juego, e ignoramos las fuerzas de corte), podemos averiguar cuánta energía cuesta romper la red en cualquier espesor de red dado.

• Presión cuando se rompe la red = 10 GigaNewtons / metro ^ 2
• Fuerza cuando la red se rompe = espesor de la red * ancho de la red * presión cuando la red se rompe
• Energía cuando se rompe la red = fuerza cuando se rompe la red * distancia sobre la que se aplica la fuerza

Asi que

• Energía cuando se rompe la red = (15% * 10km) * (10 km) * espesor * (10 GigaNewtons / metro^2), o en otras palabras...
• Energía cuando se rompe la red / espesor = 1.5 * 10 ^ 17 Newtons

Entonces, si queremos detener un proyectil de 5,3*10^24 julios, necesitamos una red de nanotubos de carbono de 10 km de largo, 10 km de ancho y...

36.... ¡MILLONES de metros de espesor!

Mira aquí

¡¡Estoy realmente impresionado!! ¡Mi primera edición de esta respuesta fue tan increíblemente hilarantemente incorrecta! a 18 m/s necesitamos nanotubos de 3,8 metros de espesor... ¡pero a 18 km/s necesitamos una red de 36 millones de metros de espesor! De nuevo, con 10 km de ancho y 10 km de largo... 36 millones de metros es 5,6 veces el radio de la Tierra .

También puede ajustarlo, si observa las fórmulas. Si aumenta la distancia de estiramiento, no necesita un material tan grueso. Pero simplemente nunca compensará esa cantidad bruta de energía. Este ejercicio de captura de meteoritos es básicamente inútil. pero divertido en cualquier caso!

La forma en que funcionan los términos, puede entrecerrar los ojos y hacer una red diferente dependiendo de cómo lo interprete. Lo que nos dicen los cálculos anteriores no es simplemente algunas dimensiones, sino fundamentalmente, el volumen bruto de nanotubos de carbono necesarios para disipar esa energía con falla por tracción. Eso suma un total de 3,6*10^15 m^3 nanotubos de carbono. Cortando algunas esquinas muy serias, hipotéticamente puede organizar el volumen como lo desee. Un cable de 1 m ^ 2 que tiene 3,6 cuatrillones de metros de largo, un cable de 10 km x 10 km que tiene 36 millones de metros de largo, o

Un trampolín cuadrado de 10.000 km x 10.000 km y 36 metros de espesor.

Eso es 10 ^ 8 kilómetros cuadrados, que es el 67% del área terrestre de la tierra, y se supone que el meteorito de 10 km puede disipar la energía UNIFORME sobre TODA esa superficie.

Tenga en cuenta que la energía no es el único factor importante en juego. El momento también se conserva siempre. Entonces, no importa cómo disipe la energía, a menos que desvíe el impulso, todo el impulso del meteorito irá al 100% a través de la corteza terrestre eventualmente. Ya sea material de nanotubos que explotó, o fuerzas a través de la estructura que sostiene la red, eventualmente todo volverá a la corteza terrestre.

el problema con el espacio es que no tienes soporte para absorber el impacto. A no ser que cubrieras literalmente el planeta con una inmensa capa de gel, como hacen en los laboratorios para probar las balas, por muy dura que sea la red: esa montaña o la destrozará o la empujará para que al final consigas que la red se derrumbe contra ti. la superficie.

Si tu civilización no tiene problemas de presupuesto y quiere probar algo extremo, debería construir en órbita un ladrillo GRANDE para disparar con hélices nucleares contra el asteroide. Algo que tiene una masa más grande y una velocidad más alta. Nada de finuras, solo una piedra para lanzar contra otra piedra para desviar su curso.

Cable de acero, estoy haciendo ciertas suposiciones sobre el perfil de la misión, pero mi argumento básico es que no quieres elasticidad y no necesitas tanta .resistencia a la tracción, así que opte por algo que conozca y que pueda fabricarse con la infraestructura existente con un estándar alto y predecible. La misión por la que estoy defendiendo es una captura de largo alcance, los asteroides siguen cursos predecibles para que puedan ser interceptados en cualquier punto a lo largo de esa ruta conocida. La red se envía hacia arriba y se intercepta a una velocidad relativa muy baja y luego utiliza unidades de iones de bajo impulso para desviar la roca de su curso con una mínima transferencia de tensión al meteoro. No creo que puedas usar una red terrestre para hacer la captura una vez que la roca esté en la atmósfera, principalmente porque la roca estará tan caliente que degradará instantáneamente cualquier material que puedas usar y derretirá/desgarrará su A través del camino.

Si bien otras respuestas han cubierto que la interpretación estricta de su solicitud está a varios órdenes de magnitud de tener un efecto medible, existen varios planes marginalmente más plausibles que pueden resultar de estrategias similares. Por ejemplo:

1. Zona de deformación de la placa tectónica

Determine la ubicación en la que aterrizará el meteorito y realice la geoingeniería para que absorba un impacto mayor que el normal; por ejemplo, desconéctelo de la placa circundante o reduzca su densidad hasta el punto en que el meteorito lo atraviese esencialmente. (En otras palabras, "cavar un hoyo"), esto puede reducir o contener el daño muy levemente.

2. Eyecta-neto

El meteoro no se puede detener, pero una red diseñada para atrapar todas las rocas y el polvo que lanza puede estar un poco más cerca del lado correcto de la física. Recomiendo comenzar con una forma de "volcán" de 100 km de altura con un agujero de 10 km de ancho y extremadamente profundo en el medio. Si puede diseñarlo para que colapse hacia adentro cuando llegue el meteorito, sería genial verlo mientras el mundo termina de todos modos.

Para respaldar este plan en particular con algunas matemáticas, podemos considerar que la versión óptima de esto es aproximadamente equivalente a dejar caer una montaña sobre el meteorito inmediatamente después del impacto: si la montaña es lo suficientemente pesada, contendrá la energía.

El meteoro, con poco menos de 200 km ^ 3, tiene aproximadamente el mismo tamaño que el monte Everest (cuando se lo considera como un cono que llega hasta el nivel del mar). Por lo tanto, podemos suponer que agregar 1 monte Everest distribuiría la energía en el doble de masa, y agregar 999 distribuiría la energía en 1000 veces más masa.

Desafortunadamente, en el siguiente paso, no estoy seguro de qué fórmula es la correcta para usar, pero para reducir la velocidad promedio en un factor de 100, presumiblemente requeriría 100 o 10000 veces más masa para estar presente. Por lo tanto, esta solución requiere una ingeniería de gran escala.

3. Red de antimateria.

Una red hecha de suficiente antimateria evitará que el meteorito golpee el planeta, principalmente porque el planeta ya no estará allí.

4. Redefinición de términos

Si construye una red en una órbita cercana a la Tierra y luego redefine "la superficie del planeta" para que sea la red misma y migre a toda la población, puede sobrevivir a la mayoría de los efectos del meteorito.

Buena suerte.

A pesar de todos los detractores, voy a decir que sí. Simplemente porque tienes tiempo infinito, dinero infinito, apoyos invulnerables y todos los recursos de la tierra a tu disposición. Si construimos una luna nueva lo más alto posible sobre esos soportes y hacemos que impacte, ya absorbería la mayor parte de la energía y lanzaría el resto al espacio.

El gran problema malo es principalmente que el meteorito golpea la tierra, y deja de importar si llega a la superficie, ya que su energía se impartirá en la tierra, los 60.000.000 megatones (de la respuesta de Shwern). Pero la pregunta es qué tipo de energía. Si fabricas el motor de un solo pistón más grande del mundo con varios kilómetros de material ablativo en el interior para quemar el impacto, puedes convertir gran parte de la explosión en energía cinética y mucho saldrá disparado al espacio. Entonces puedes pasar años ralentizando el pistón mientras creas electricidad con él.

Un pistón no es una opción real, pero solo estoy ilustrando cuán importante es dónde va la energía y cómo almacenarla. Su mejor apuesta es perder energía en la deformación y transformación de la materia. El grafeno es probablemente uno de los mejores materiales, suponiendo que cumpla sus promesas. De 5 a 300 veces más fuerte que el acero, capaz de soportar un poco más de calor que la superficie del sol y muy flexible, parece un buen elemento básico para construir. Es carbono puro, por lo que tenemos suficiente material para una red grande y bonita.

Lo que haces es crear un plato. El meteorito impacta en el centro, la energía se dispersa hacia afuera contra los lados del plato y la mayoría de la energía y los gases serán lanzados de regreso al espacio.

Utilizamos hormigón armado para detener impactos casi directos de misiles nucleares de unas 320.000 toneladas de potencia TNT, con un espesor de 14 pulgadas/un poco menos de 50 cm. El hormigón armado con grafeno es más del doble de fuerte ( https://www.google.nl/amp/s/www.dezeen.com/2018/05/03/graphene-reinforced-concrete-stronger-university-of-exeter- científicos/amp/ ), pero lamentablemente no puedo encontrar cuánto más fuerte sería el grafeno puro. Aún así, el hormigón de grafeno necesitaría un espesor de 4,1 km para detener su meteoro. Suponga que el grafeno puro necesitaría menos. Este es el revestimiento donde golpea el meteorito. Cuanto más abajo del plato, menos material se necesita.

Como dicen las otras respuestas, es casi imposible que la red detenga físicamente el meteorito. ¿Qué tal si en lugar de que la red sea la respuesta completa, es solo una parte de la respuesta?

Algo con lo que se ha jugado (tanto en los libros como en la realidad) es disparar un haz de electrones a un objetivo y luego mover un material cargado cerca de él para hacer que se desvíe.

Entonces, en lugar de que la red en sí sea la fuerza de detención, es una red que permite que se disparen haces de electrones anchos a través de ella, mientras recoge suficiente carga en sí misma, por lo que gana la misma carga y trata de actuar como un más magnetosfera basada en materiales. El tamaño de la red en sí está ahí para ayudar a evitar que la masa de los meteoros la desplace.

Por supuesto, incluso si la carga total en sí fuera masiva, aún no sería suficiente para detener nada; en cambio, está diseñado para ajustar el curso del meteorito cuando se acerca lo suficiente a la tierra como para que sea un peligro, si no lo es. obtuvo suficiente empuje para que se salte el planeta por completo, aún debería dar suficiente para solo rozar la atmósfera, causando gas sobrecalentado y posible ruptura, pero no el mayor impacto directo en la superficie misma.

Como beneficio adicional, esto podría usarse para disparar una pelota de red con un haz de iones integral hacia cualquier meteorito, a diferencia de un misil que necesita impactar activamente para hacer cualquier cosa (y aún así dejar las piezas del meteorito dirigiéndose a la tierra), esto solo necesita acercarse lo suficiente para empujarlo ligeramente, tal vez un efecto acumulativo con la última línea de defensa, la red planetaria, que normalmente solo está allí para ayudar a sacar de órbita la basura espacial fácilmente...

Una pregunta está formulada de forma estructurada y es triste que resulte tan restrictiva. Y algunas buenas respuestas en ese sentido ya.

Pero, por lo general, no necesita un material, sino un conjunto de tecnologías/enfoques para contrarrestar la amenaza de manera más activa.

Sí, un asteroide de 10 km es algo grande y tiene una energía significativa almacenada en su forma cinética.

Pero si lanzas algo 10 veces más grande desde la superficie con una velocidad de escape para chocar con el objeto, la mayoría de los escombros de la colisión se irán volando.

Entonces, si la pregunta fuera sobre la capacidad de contrarrestar la cosa desde la superficie de la tierra sin que los humanos estén en el espacio o tengan tecnologías espaciales, entonces diría que es posible. Es posible de múltiples formas, pero hay un atisbo en una de ellas.

https://youtu.be/6KKNnjFpGto?t=62

en ese momento, no preste atención a la narración, es irrelevante en el caso, es solo una ilustración.

Hay una captura de pantalla, pero mejor que se vea en la dinámica. es posible revertir el proceso para que un conjunto de ondas generadas en un material pueda disparar una gota fuera del sistema.

Y tal gota puede ser un trozo de 10-30 km de algo que se dirige a dar la bienvenida a nuestro extraño asteroide.

en términos de materiales, qué hacer o qué fotografiar, tal vez este artículo pueda ser útil para eso, y puede ser útil leer el artículo ¿Cómo puedo mover un planeta? a la que se refiere.

Matt tiene la sugerencia de "Zona de deformación de placas tectónicas" en su respuesta y también puede expandirse. O potencialmente podemos crear un medio de mayor densidad en el camino del asteroide, por lo que en lugar de que el asteroide comience a volar a 20 km sobre la superficie de la tierra, puede comenzar a hacer eso y más a 100 km de altura.

pero en realidad, es mucho más fácil lidiar con eso en el espacio.