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Astronom: Was für ein Weltraum: Die Mondexplosion von 1999 wäre wirklich so

2024

Phil Plait ist Astronom und großer Science-Fiction-Geek. Er schreibt den Bad Astronomy Blog für das Discover Magazine und ist außerdem Moderator der Wissenschaftssendung 'Phil Plait's Bad Universe' des Discovery Channel. Sie können ihm auf Twitter folgen unter @BadAstronomer .

Am 13. September 1999 ereilte eine Tragödie die gesamte Menschheit. Ein Unfall unbekannter Ursache auf den Atommüllhalden auf der anderen Seite des Mondes verursachte eine massive Explosion, die den Mond aus der Erdumlaufbahn schleuderte.

Auf der Fahrt mit hoher Geschwindigkeit gab es keine Chance, die mehr als 300 Besatzungsmitglieder der Mondbasis Alpha zu retten. Alle Hände galten als verloren.

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Das war zumindest die Prämisse des Science-Fiction-Klassikers Raum: 1999 , eine britische Fernsehsendung aus den 1970er Jahren. Lassen Sie uns gleich klarstellen: Ich geliebt so geht das. EIN Grundstück . Ich war ein Kind, als es auf Sendung ging, aber die kürzliche Veröffentlichung der ersten Staffel auf Blu-ray veranlasste mich, zurückzugehen und es noch einmal anzusehen, und ich muss sagen, dass einige der Folgen sehr viel Spaß gemacht haben. Und damals, diese Show hat mich inspiriert, Wissenschaftler zu werden .

Noch cooler, die Show hat grünes Licht für einen Neustart erhalten: Platz: 2099 wird die aktualisierte Version sein in Zukunft auf deinen Fernseher treffen .

Vielleicht ist es also an der Zeit, noch einmal über die Show nachzudenken. Die Grundannahme ist, dass die Deponieexplosionen den Mond wie eine Rakete ins All schossen. Ist das möglich? Und was würde passieren, wenn sie könnten?

Wenn Sie mich kennen, wissen Sie wahrscheinlich bereits, dass die Antworten 1) nein und b) nichts Gutes sind, das versichere ich Ihnen. Also lasst uns unsere Laser auf Betäubung einstellen, Eagle 1 zum Pad bringen und nachrechnen.

Spaß haben

Der Mond ist, wie Sie vielleicht vermuten, ziemlich groß. Nun, kleiner als die Erde, aber immer noch das 14. größte Objekt im Sonnensystem. Es ist nicht einfach, es herumzuschieben, und die Energie, die erforderlich wäre, um es aus der Erdumlaufbahn zu schleudern, wäre beträchtlich.

Und wir können herausfinden, wie viel! Die Hinweise sind in der Eröffnungsfolge selbst, 'Breakaway'. Zuerst brauchen wir die Geschwindigkeit, mit der sich der Mond bewegt hat. Auf dem Höhepunkt dieser Episode explodieren die Atommülldeponien und stoßen mit solcher Kraft auf den Mond, dass die Bewohner der Mondbasis zu Boden geworfen werden und die Beschleunigung sie mehrere Minuten lang mit riesigen G-Kräften dort festnagelt.

Ich war einmal in einem Kampfjet, der eine 4-G-Kurve zog – fragen Sie nicht – und ich konnte mich immer noch bewegen. Angesichts der Tatsache, dass die Alphans wirklich niedergeschlagen wurden, verdoppeln wir das und sagen wir, die Explosion verursachte eine Beschleunigung von 8 G – das Achtfache der Erdanziehung oder 80 Meter/Sekunde/Sekunde. Bei der Zeitmessung von der Blu-ray hielten sie diese Kraft 2,5 Minuten lang aus. Da Geschwindigkeit = Beschleunigung x Zeit, erhalten wir

Mondgeschwindigkeit nach der Explosion = 80 m/s/s x 150 s = ca. 12.000 m/s = 12 Kilometer/Sekunde .

Das ist ungefähr 7 Meilen pro Sekunde . Sehr schnell!

Aber wie sich herausstellt, nicht schnell genug. Die Fluchtgeschwindigkeit aus der Sonne in der Entfernung von der Erde beträgt etwa 40 km/sec. Der Mond würde also die Erdumlaufbahn verlassen, aber er hätte sich immer noch nicht schnell genug bewegt, um ihn zu verlassen das Sonnensystem . Es würde eine stark elliptische Umlaufbahn um die Sonne einnehmen. Das ist ein bisschen umständlich für die Prämisse der Show. Eine rettende Möglichkeit: Die Mondbasis hatte Gravitationsgeneratoren. Vielleicht war die Beschleunigung also viel höher und die Generatoren konnten nur so viel kompensieren. Das hätte den Mond ausreichend beschleunigen können, um das Sonnensystem zu verlassen.

Aber wie Sie sehen werden, ist es nicht wirklich wichtig.

Helle Seite des Mondes

Jetzt haben wir also die Geschwindigkeit des außer Kontrolle geratenen Mondes und können die Energie der Explosion berechnen. Die Bewegungsenergie heißt kinetische Energie , und es hängt von der Masse des Objekts ab und wie schnell es sich bewegt. Speziell:

Kinetische Energie = ½ x Masse x (Geschwindigkeit)²

Sehen? Das ist, wir brauchten die Geschwindigkeit. Alles, was wir jetzt tun müssen, ist ein bisschen stecken und tuckern. Die Masse des Mondes beträgt 7,4 x 10²²Kilogramm, und wir berechneten die Geschwindigkeit mit 12.000 m/s. So:

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Benötigte Energie = 0,5 x (7,4 x 10²²Kilogramm) x (12000 m/s)²= 5 x 10³⁰Joule

Joule sind eine handliche Energieeinheit, die Physiker verwenden. Um es vielleicht leichter zu fassen, explodiert eine Atombombe von einer Megatonne mit einer Energie von etwa 4 x 10^fünfzehnJoule. Also explodierten diese Atommüllhalden mit der Energieausbeute von 1 Billiarde Ein-Megatonnen-Bomben ! Mit anderen Worten, nimm eine Million Ein-Megatonnen-Bomben und sprenge sie in die Luft. Jetzt mach das noch eine Milliarde Mal .

Ja. Das ist viel. Ich vermute, selbst in der fernen Zukunft des Jahres 1999 ist das mehr Energie, als Müllhalden verarbeiten könnten.

Tatsächlich können wir dies auch anders formulieren. Jede Sekunde emittiert die Sonne etwa 4 x 10²⁶Joule Energie, das bedeutet also, den Mond wie in der Show abgebildet zu schleudern, es würde ungefähr dauern 13.000-mal so viel Energie, wie die Sonne ausstrahlt ! Angesichts der Tatsache, dass die Beschleunigung 2,5 Minuten dauerte, bedeutete dies, dass diese Deponien jede Sekunde fast das 90-fache der gesamten Energieabgabe der Sonne in den Mond pumpten.

Ich muss mir vorstellen, dass das andere Auswirkungen haben könnte. In der Tat, wenn Sie meinen vorherigen Blasr-Artikel über . lesen die Erde sprengen Sie könnten anfangen, einen Schimmer davon zu bekommen, wie schlimm das wäre. Es ist tatsächlich genug Energie, um den Mond Dutzende Male zu verdampfen!

Die Crew der Moonbase Alpha wäre nicht am Boden festgenagelt worden. Sie wären eine Wolke aus sehr schnell expandierendem Dampf gewesen.

Natürlich, Raum: 1999 ist Science-Fiction. Und in der ersten Episode machen sie eine große Sache aus dieser Explosion, die aus einer neuen Art von zuvor unbekannter magnetischer Energie besteht, und spätere Episoden machen deutlich, dass höhere Kräfte am Werk waren. Aber Mann. Sie müssen gearbeitet haben schwer .

Ich hoffe, dass sie in der neuen Show einen besseren Weg finden, unseren Satelliten in einen Vagabundenmond zu verwandeln. Es gibt viele andere Konzepte: Wurmlöcher, gefaltete Raumzeit, Quantenteleportation (sehr, sehr groß geschrieben), Hyperraum ... keines davon würde den Mond (und damit die Erde) zerstören. Ansonsten steht uns eine sehr kurze TV-Serie bevor.

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Phil Plait ist Astronom und Blogger für das Discover Magazine . Er liebt Raum: 1999 so sehr wählte er Commander Koenig als Vorbild für seine Geek-A-Week-Karte.