Hur jorden kan slå invaderande utomjordingar

I den kommande sequel till 1996 sommar blockbuster Självständighetsdag, kommer en massiv främmande kraft till jorden för att hämnas förluster som hölls vid Will Smiths hand 20 år tidigare. Medveten om att detta kan hända, har planeten spenderat de senaste två decennierna att förbereda: skapa Earth Space Defense, ett internationellt försvarsprogram och varningssystem med baser på månen, Mars och Saturnus mån Rhea och många laserpistoler som byggdes med hjälp av repurposed utomjordisk teknik. Hela saken ser väldigt Hollywood hög budget, men i verkligheten representerar den en liten ansträngning.

Att försvara jorden från invandrare kommer att kräva mycket mer än vissa utposter och en Hemsworth-bror. Ändå är det bättre än vad vi har. Som det står har vi ingen av de två saker som vi skulle behöva avvärja en utomjordisk attack: ett system för att hitta och utvärdera utlänningar och ett sätt att förstöra inkommande fartyg. Vi är långt närmare på den tidigare än den senare.

Tro det eller inte, planetariska försvar är en verklig del av rymdforskning och prospektering - om än när det gäller att skydda planeten mot naturliga hot, som asteroider, kometer, överraska solfläckar osv. För NASA, andra rymdorganisationer runt om i världen, och privata företag är planetariska försvar i grunden begränsad till en diskussion om undvikande och avböjning av asteroidaffekter, och utvecklingen av teknik som gör det möjligt för oss att spåra nära jordobjekt som kan utgöra ett hot om deras resväg borde stämma överens med oss. För detta ändamål har NASA stärkt sina ansträngningar för att förbättra instrument som är utformade för att spåra sådana stenar som sipprar genom solsystemet - framför allt genom den nyligen öppnade planeten för försvarskoordinering för att bättre studera och karakterisera olika asteroider och kometer i närheten av jorden och förutsäga sina banor runt solen i förhållande till jorden.

Spårteknik, som rymdteleskopet Wide-Field Infrared Survey Explorer, skulle låta oss veta om en utomjordisk bataljon var på väg till jorden långt innan den nådde planeten - förutsatt att utlänningarna var i ett ganska stort skepp och reser långsamt för att ge oss tid att analysera mönstren. Problemet med WISE, från ett strategiskt försvarsperspektiv, är hur lätt det skulle vara för utlänningar att förstöra. Det är ett vetenskapligt instrument och är inte utformat för att vara färdigt redo.

Tyvärr har vi fortfarande inget verkligt sätt att engagera med ett objekt som ligger på en kraschbana för en blekblå punkt. Under den asteroid-fokuserade planetariska försvarsmodellen stöder NASA faktiskt några projekt utanför muren med lite FoU-finansiering, till exempel gravitationstraktorn. Men det här är inte teknik vi kan använda för att faktiskt försvara oss mot varelser med överlägsna fartyg. Den enda tekniken vi har som verkligen kan göra det är kärnvapen.

Om våra liv hotas av en asteroid eller utomjordingar, är bomber sannolikt det bästa svaret vi har. Om det kommer till att rädda mänskligheten, tror du bättre att vi ska starta nukes rakt upp.

Självklart är det här lättare sagt än gjort. Problemet, som de ovan nämnda filmerna diskuteras varje gång, är att du inte bara kan starta en nuk eller 12 rakt in i en asteroid. De kommer knappt att göra en buk i berget, och kommer knappast att påverka den jävla saken. När det gäller utomjordisk invasion kan vi få bättre lycka, eftersom ett rymdskepp skulle behöva sakta ner när vi närmar sig planeten för att säkerställa dess säkerhet. Vid avlidna hastigheter och med en konstruktion som förmodligen skulle underlätta interstellära resor (det vill säga vara lättviktiga med ett relativt ihåligt inre) skulle ett främmande fartyg vara mycket mer sårbart för kärnvapenskador.

Tyvärr, om en utomjordisk civilisation klarar av att utföra krigsljus år från hemmet, har det förmodligen redan funnits ett sätt att mildra eller till och med helt kompensera skador av konventionella bomber. Vi måste hitta ett sätt att knäcka oss in och blåsa skeppet upp från insidan.

Möt Hypervelocity Asteroid Intercept Vehicle, eller HAIV: ett till synes konventionellt rymdfarkoster som bär en atom explosiv enhet som kan blåsa ett föremål uppifrån inifrån. HAIV är i grunden två huvudkomponenter - en "kinetisk slagare" som borrar ett hål i objektet och skapar en ihålig bana bakom den och en kuvert för nuken.

Geniet bakom HAIV, luftingenjörsingenjör Bong Wie från Iowa State University, utgjorde HAIV som en potentiell väg att försvara jorden mot asteroidhot. Wie, som också är regissör vid universitetets Asteroid Deflection Research Center, säger att hans projektil, som skulle ligga mellan 1000 och 2000 kilo i massa och flytta på ca 5 kilometer per sekund, innehåller tillräckligt med kinetisk energi för att skapa ett hål eller en krater omkring 10 meter djup och 20 meter bred i en kommande asteroid. Kärnanordningen skulle gå in i den krateren bakom rymdfarkosten och bommen går dynamiten.

Om vi ​​har minst en 5-årig varningstid, säger Wie, att mänskligheten kommer att kunna förbereda ett HAIV-uppdrag. En kärn explosion kommer då att ske i rymden långt utanför månsträckan. "Mindre än 0,1% av de resulterande fragmenten skulle komma in i jordens atmosfär."

Anledningen till att vi skulle behöva designa och bygga HAIV från början efter vi vet att en asteroid är på väg är att du behöver tillgodose det hela för att förstöra asteroiden så optimalt som möjligt. För en asteroid med en diameter på 300 meter, skulle den bästa typen av kärnteknisk enhet antagligen väga ca 1000 kg. En större meteor behöver något större; mindre stenar kan krossas med mindre bomber.

Wie och hans kollegor har tidigare tilldelats två faser av finansiering genom NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) -programmet. "Det här konceptet undersöks nu av ett team av forskare från NASA och de nationella försvarslaboratorierna för en eventuell flygdemonstration inom en snar framtid, säger han. "Alla tidigare studier av HAIV var dock baserade på konceptuell och beräkningsforskning. Ingen experimentell validering eller testning av HAIV-konceptet har gjorts ännu."

Wie har aldrig förklarat huruvida HAIV kan vara ett användbart system för att skydda oss från utlänningar, men han har sagt att användningen av kärntekniska enheter är det mest kostnadseffektiva alternativet för att mildra konsekvenshot.

Wie är loathe att spekulera på den potentiella weaponization av hans teknik. Men det här är inte en egenskap universell till rymdforskare. Igor Ashurbeiyli planerar aktivt att avvärja en attack. Ordföranden för det Moskva-baserade internationella expertsamhället om rymdhotsförsvar, Ashurbeiyli, berättade för publiken vid den 4: e Manfred Lachs internationella konferensen om rymdkonflikter och rättsstatsprincipen att han förbereder ett förslag till en beväpnad, obemannad rymdplattform dedikerad att övervaka aktiviteten i rymden och på jorden och kan direkt neutralisera båda.

Hans koncept kallas Universal Robotic Battle Cosmic Platform, eller URBOCOP. Exakt vad det skulle se ut är svårt att säga, men Ashurbeiyli säger att URBOCOP i huvudsak skulle vara ett autonomt kört system - "fritt från mänsklig bias" - som kunde identifiera en mängd hot på förhand och försvara planet från dem. Han listar solfläckar, förändringar i jordens magnetosfär, asteroider och kometer, konstgjorda rymdskräp, oförutsedda effekter av klimatförändringar, kosmiska strålar, biologiska hot från andra delar av rymden - allt som potentiella rymdhot. Denna situation påminner en av rysk roulette, berättade han för publiken. "Bara med stenar, stora bitar av metall, solenergi och andra överraskningar, som fungerar som kulor och sätter hela mänskligheten i fatal risk."

Dessutom tycker Ashurbeiyli också att URBOCOP kan arbeta för att försvara jorden mot intelligenta utomjordingar, eller till och med mänskliga hot här på ytan. Tänk dig att två länder strider mot varandra och startar missiler fram och tillbaka. URBOCOP kunde mycket lätt slå till för att stänga dessa lanseringar innan de vapnen hamnar i luften.

Allt detta väcker ett stort antal frågor. Vilken typ av A.I. systemet skulle användas för att säkerställa att URBOCOP inte vänder sig mot oss eller felaktigt förstör civil utrustning eller strukturer? Vad kommer den här saken att se ut? Om Wie är rätt och nukes är verkligen det enda som skyddar oss från stora asteroider, är vi beredda att lagra nukes på en rymdplattform som flyter i omlopp?

Ashurbeiyli svarade inte på dessa frågor, eller till och med verkligen beskriver hur URBOCOP skulle fungera. Det är allting detaljerat i en presentation senare i år. Men han strävar hårt för att göra diskussioner om planetariska försvarsteknologier flytta från den yttre kanten av det vetenskapliga samfundet, och närmare det vanliga.

Det finns få skäl att tro att han är dum i detta avseende. Även om chanserna att jorden attackeras av utlänningar är intill ingenting är rymden en ganska flyktig plats. Du vet aldrig vilken konstig skit solen kommer att spåra på ett infall; vilken konstig komet eller asteroid kommer att dyka upp från ingenstans och ta vägen mot vårt grannskap; och så vidare. Och i verkligheten verkar vi redan ha de verktyg vi behöver för att ta upp faror och slå till dem. Det handlar bara om att förädla dem och sätta dem i riktning mot att jorden stannar tryggt, för att se hur det är den enda planet vi har hittills.