Хоча це була улюблена тема фільмів-катастроф, бомбардування астероїда, що наближається, у реальному світі рекламували як дуже погану ідею. У той час як ядерна бомба могла б знищити менший астероїд, ядерне знищення більшого астероїда лише розіб’є його на частини. Ці шматки все ще загрожували б нашій планеті, і, можливо, навіть погіршували ситуацію, спричиняючи численні удари по всій планеті.
Але чи справді використання ядерної зброї проти астероїда, що наближається, погана ідея? Якщо використати правильну техніку, ядерний вибух можна буде використати як пристрій для відхилення астероїдів.
Дослідники з Ліверморської національної лабораторії імені Лоуренса (LLNL) створили інструмент моделювання, який може симулювати те, що може статися, якщо над поверхнею астероїда вибухне ядерний пристрій. Інструмент допомагає краще зрозуміти, як випромінювання від ядерного вибуху взаємодіє з поверхнею астероїда, а також розглядає динаміку ударної хвилі, яка може вплинути на внутрішній астероїд.
Вибуховий метод називається ядерною абляцією, коли випромінювання вибуху випаровує частину поверхні астероїда, створюючи вибуховий поштовх і зміну швидкості у відповідь.
Модель може включати широкий діапазон початкових умов, які імітують типи астероїдів, які ми нещодавно мали змогу вивчати зблизька, від твердих порід до куп уламків. Ці симуляції дають планетологам більше уявлень — і більше варіантів — щодо того, коли космічний камінь одного дня може впасти на Землю.
«Якщо у нас буде достатньо часу для попередження, ми потенційно можемо запустити ядерний пристрій, відправивши його на мільйони миль до астероїда, який прямує до Землі», — сказала дослідниця Мері Беркі з LLNL.
«Тоді ми підірвали б пристрій і або відхилили б астероїд, зберігши його цілим, але забезпечивши контрольований поштовх від Землі, або ми могли б зірвати астероїд, розбивши його на дрібні фрагменти, що швидко рухаються, які також проминули б планету».
Завдяки місії Double Asteroid Redirection Test (DART), де кінетичний ударний елемент навмисно врізався в астероїд, щоб змінити його траєкторію, вчені багато чого дізналися про те, що потрібно, щоб перенаправити небезпечний астероїд. Ця нова модель, яка називається моделлю відкладення енергії рентгенівського випромінювання, дає дослідникам інструменти, щоб спиратися на знання, отримані від DART, досліджуючи, як ядерна абляція може бути життєздатною альтернативою місіям кінетичного впливу.
Беркі сказав у прес-релізі LLNL, що ядерні пристрої мають найвищий коефіцієнт щільності енергії на одиницю маси серед усіх людських технологій, що може зробити їх безцінним інструментом для пом’якшення астероїдних загроз.
Але, як написала команда у своїй статті, опублікованій в The Planetary Science Journal, «прогнозування ефективності потенційної місії ядерного відхилення або руйнування залежить від точного мультифізичного моделювання внесення рентгенівської енергії пристрою в астероїд і результуючої абляції матеріалу».”
Команда зазначила, що відповідна фізика в цих симуляціях вимагає різноманітних комплексних пакетів фізики, вони охоплюють багато порядків і є дуже вимогливими до обчислень. Беркі та її колеги поставили за мету розробити ефективний і точний спосіб моделювання ядерного відхилення для ряду фізичних властивостей астероїда.
Беркі сказав, що їх високоточне моделювання може відстежувати фотони, які проникають через поверхні астероїдоподібних матеріалів, таких як камінь, залізо та лід, враховуючи при цьому більш складні процеси, такі як перевипромінювання. Модель також розглядає широкий спектр тіл астероїдів. Вони сказали, що такий комплексний підхід робить модель застосовною до широкого діапазону потенційних сценаріїв розвитку астероїдів.
Якщо виникне справжня надзвичайна ситуація планетарної оборони, Меган Брук Саал, керівник проекту планетарної оборони LLNL, сказала, що це високоточне імітаційне моделювання матиме вирішальне значення для надання особам, які приймають рішення, дієвої інформації з урахуванням ризиків, яка може запобігти зіткненню з астероїдом, захистити важливу інфраструктуру. і рятувати життя, пояснив.