上个世纪,一块井盖以70公里/秒的初速度飞出,最后去了哪里?

凯发报导:

原标题:上个世纪,一块井盖以70公里/秒的初速度飞出,最后去了哪里?

说到最快人造物,相信很多人首先会想起高科技太空飞船,2006年1月19日,从美国卡纳维拉尔角空军基地升空的新视野号飞船,以16.26公里/秒相对速度直接进入地球逃逸轨道,若以太阳作为参照物,那么新视野号飞行速度达到42公里/秒,当时被专家视为有史以来初速度最快的人造物,2016年6月,造价约7亿美元的美国朱诺号飞船接近了木星,受木星巨大引力牵引,速度达到58.3公里/秒。

众所周知,在地球大气层中,声音速度约为340米每秒,美国著名的M16自动步枪刚出枪口子弹初速度约981米/秒,因此,朱诺号飞船接近木星时速度是音速的171倍,是子弹初速度的59倍,这种速度是不是快得不可思议了?但是这仍然不是人造物最快速度,有报道称,最快人造物即不是一艘飞行在外太空中的飞船,也不是一枚快达到速度极限的大推力火箭,而是一个从地面冲天而起的特殊井盖,速度接近70公里/秒。

是不是颠覆了三观,是不是对此感到非常好奇?那么我们就来详细了解一下,这个特殊井盖为什么会有如此快的速度,超越太空飞船的飞行速度,在上世纪中叶,为了研究原子聚变和裂变能量到底有多大,不论是前苏联还是美国,曾进行过多场核爆实验,核爆实验一直都在秘密状态下进行,所以极少有人知道核爆过程,直到现在,被隐瞒60多年的一次特殊核爆实验才被曝光。

上个世纪的1957年8月,美国洛斯阿拉莫斯国家实验室(LANL)进行了一次地下核爆实验,此次实验由著名的核爆专家Norris Bradbury带领,他们先在地下挖出一个深150米,宽约1.2米的“大窟窿”,然后将一个微型核爆装置放到大窟窿底部,等待引爆,此次实验主要目的是为了观察微型核弹的威力,算是一次小规模的核爆实验,为了以防万一,专家们还特意要求在大窟窿的顶部焊接一个又厚又重的特殊井盖。

知道这个特殊井盖有多特殊吗?据了解,它由100毫米厚钢板打造而成,比公路上经常看到的铁井盖要结实的多,就算用火箭弹也不一定能炸开如此结实的铁井盖。因此,LANL专家以为有了这样一个特殊井盖,再加上如此深的大窟窿,相当于有了双层保险,核爆应该在大窟窿内进行,就算特殊井盖被崩破,对地面影响应该不是很大,这样一来,他们就可以在安全可控状态下重 点研究爆炸威力。

为了记录此次核爆试验的全过程,Norris Bradbury要求在核爆现场配备快速相机,因此,不论是窟窿内部,还是地面上都安装了多台,这些相机是当时最先进相机,一秒钟能拍摄几十张照片,要知道在那个年代,相机还是一种非常昂贵的奢侈品。但是核爆结果却万万让人没有想到,不知道是LANL工程师错算了核爆装置当量,还是低估了爆炸威力,实际爆发出来的威力是之前预想威力的5万倍。

结果可想而知了,当核爆发生后,窟窿内部产生极高压力,制造超强冲击波,特殊井盖瞬间被推了出去,以每秒近70公里初速度起飞,快到肉眼都看不到,要知道至少是子弹初速度的70倍,说到这里可能有人开始质疑特殊井盖速度的真实性,速度如此之快,眼睛都发现不了,专家是如何计算出来的呢?尽管当时多台快速相机都成了“摆设”,其中一台相机一帧记录下模糊不清画面,证明了极快速度。

对于我们来说,最好奇的问题不是这次核爆实验结果如何,而是这个特殊井盖最后去哪里,有没有离开地球,有没有离开太阳系?那么接下来我们来分析一下,特殊井盖到底去了哪里,在此之前,我们应该知道的一个知识点是,井盖以每秒近70公里速度与大气发生摩擦,剧烈程度是史无前例的,相信只需0.1秒就会化成炽热铁水,根据力学原理,炽热铁水会自动变成锥状,根据流星滑落时形状一样。

可能有人认为,既然井盖是世界上最快的人造物,结果自然是离开太阳系,但实际上这种可能性极小,因为地球致密大气层有极强阻力关系,所以,井盖向上飞行时间长应该不超过10秒,而且速度呈递减趋势,最终耗尽了所有动能,因此井盖最终高度应该不超过700公里,这样看来,井盖的结局只有两种,一种情况是进入了近地轨道,成为一块太空垃圾,另一种情况是进入近地轨道前能量就耗尽了,很快返回地面,大家对此怎么看。有趣的科学探索内容请关注唯一微信公众号:有趣探索返回凯发,查看更多

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