Vi har alla sett sci-fi-filmer med asteroidbälten som kräver "stor skicklighet" för att flyga igenom, men hur tät är egentligen asteroidbältet?
Hur mycket av bältet kunde du se från ytan på en viss asteroid?
Är det ojämnt, med täta och glesa fläckar?
Wikipedia uppskattar cirka 1,5 miljoner asteroider i huvudasteroidbältet som är större än 1 km (cirka 0,6 mil). Med den totala volymen på 13 biljoner biljoner kubikmil som anges ovan, skulle det vara cirka 8 miljoner biljoner kubikmiljoner per asteroid. Att ta kubroten till detta ger en typisk separation på 2 miljoner mil, eller ungefär 8 gånger avståndet från jorden till månen.
För att uttrycka det enkelt, gör alla sci-fi-filmer som någonsin presenterat en grotesk service till vad ett asteroidfält verkligen är. Faktum är att en X-wing -pilot, till exempel snarare än att behöva svepa och undvika, skulle förmodligen ha svårt att berätta att han till och med befinner sig i ett asteroidfält.
Jag kommer också att stödja Stuart R.s länk som arbetar genom matematiken, återges här.
NASA Dawn-uppdraget ser ett hantverk riktat mot Asteroidbältet när vi pratar - de tänker göra det bra, navigera till Ceres och Vesta och mer.
Vår intuitiva kunskap om universum säger att det kommer att finnas både kaos och ordning, med kroppar som dominerar faktorer, skapar mini, till synes ordnade system som kan eller skulle så småningom leda till kollisioner, men vi kan vara säkra på att det finns en mycket mer utrymme än det finns föremål.
Det faktiska avståndet mellan var och en av objekten kan inte riktigt kännas helt, vi vet inte ens om alla föremål i huvudasteroidbältet; men vi kan uppskatta baserat på den kunskap som vi har - Dawn-webbplatsen har också lite information om detta, så för att citera en kortfattad passage:
Asteroider är inte fördelas enhetligt i asteroidbältet, men kan approximeras för att vara jämnt fördelade i ett område från 2,2 AU (1 AU är 93 miljoner miles, eller det genomsnittliga avståndet mellan jorden och solen) till 3,2 AU från solen och sträcker sig 0,5 AU ovanför och under ekliptiken (planet för jordens omlopp, vilket är en bekväm referens för solsystemet). Det ger en volym på cirka 16 kubik AU, eller cirka 13 biljoner biljoner kubikmiljoner. (Obs: utrymmet är stort!)
Att stå på ansiktet på en asteroid och titta in i bältet skulle inte ge dig en särskilt avslöjande bild av bältet i stort sett, faktiskt föremål i rymden verkar lite gles på den nivån. Ju längre bort från det du är (inom synlighet) och helst från en vinkel ovanför banplanet, desto mer av en bild skulle du bygga av att det är ett "bälte".
Här är också en anständig läs med lite observationsanalys om asteroidbältets banor och storleksfördelning.
Dr. Marc D. Rayman, chefsingenjör för Dawn-uppdraget, ger lite bättre statistik och analogier här: Dawn Journal: 27 november 2009
Dawn kommer att resa 7,7 astronomiska enheter (AU), eller nästan 1,2 miljarder kilometer (nästan 720 miljoner miles), till sitt möte med Vesta i juli 2011. Ändå under hela den tiden, och över hela det avståndet, är sondens närmaste en katalogiserad asteroid 1,0 miljoner kilometer (mer än 600 tusen mil), eller mer än 2,5 gånger avståndet mellan jorden och månen.
Uppsättningen av katalogiserade objekt sträcker sig ner till vanligtvis några kilometer, med några så små som ungefär en kilometer. Men han konstaterar också att Dawn faktiskt är beredd att slå några små partiklar. Eftersom de färdas i samma allmänna riktning som de flesta föremål kommer den relativa hastigheten att vara låg och de har skyddade känsliga delar av rymdfarkosten, så kollisioner ses inte som ett allvarligt hot mot uppdraget.
I skulle fortfarande vilja se mer detaljer om hur stor en partikel de kan träffa och vad risken egentligen är. Dessa referenser kan vara till nytta och föreslår att det fortfarande finns mycket osäkerhet även om det rätta kraftlagets värde är för de mer riskabla mindre bitarna och partiklarna där ute:
Och här är en annan rolig relaterad pdf med en cool bild av skräp från en asteroidkollision och beräkningar av densitet och frekvens:
Allt beror på storleken på asteroiderna du pratar om. Asteroidbältet i vårt solsystem är så stort att även om du går ner till ~ 1 meter stora föremål kan var och en ha över 4000 kvadratkilometer helt för sig själv. Och det är utan att ta hänsyn till det faktum att asteroidbältet har en tredje dimension.
Men det finns klumpar, "familjer" och andra inhomogeniteter i bältet. Vissa asteroider reser i allmänhet tillsammans, men de är fortfarande mycket utspridda relativt vad du ser i filmer och TV-program. Det huvudsakliga undantaget är fall av asteroider med månar, som Gaspra och Ida.
Den analogi som min nybörjare i astronomilärare använde var om du skalade den medelstora asteroiden ner till storleken på en potatis, då skulle potatisen i genomsnitt vara ungefär en kilometer från varandra.
Asteroidfält, som visas i SciFi-filmer, är inte stabila. Med tiden skulle de antingen försvinna, alla dessa stenbitar svävade långsamt bort från varandra; eller, om de är tillräckligt stora, skulle de kollapsa gravitationsmässigt och bilda en lös hög.
Tät aggregering av stenar, som visas i filmerna, är inte omöjliga. Någon slags kollisionshändelse med låg sannolikhet kan producera dem då och då, med tanke på hur stort universum är. Men om du någonsin stöter på en i dina kosmiska resor: först och främst är det en mycket osannolik händelse; och för det andra är de ganska fräscha skapelser - ta en titt, eftersom de kommer att försvinna i ett blink av ett kosmiskt öga.