Учените симулират успешна ядрена експлозия на астероид в лабораторията

Учените симулират успешна ядрена експлозия на астероид в лабораторията

Разбиване на x -лъчи чрез ядрена експлозия може да бъде достатъчна, за да защити земята от приближаващ астероид. Това е резултат от резултатите от експеримент за първи път.

Резултатите, публикувани на 23 септември, според Dawn Graninger, физик в университета Johns Hopkins Applied Physics Laboratory в Лоръл, Мериленд, показват „наистина невероятни директни експериментални доказателства за това колко ефективна може да бъде тази технология“. "Това е много впечатляваща работа."

Натан Мур, физик в Националните лаборатории на Сандия в Албукерке, Ню Мексико, и неговият екип проектираха експеримента, за да симулират какво може да се случи, ако атомна бомба е взривена близо до астероид. Досега учените са разгледали динамиката на вълната на налягане на бомба, която възниква от разширяването на газ и натиска към астероид. Въпреки това, Мур и неговият екип смятат, че голямото количество x -лъчи, което се генерира по време на експлозията, може да има по -голям ефект върху промяната в траекторията на астероида.

Екипът използва огромния Z-машина от Sandia, който използва магнитни полета за създаване на високи температури и мощни рентгенови лъчи. Те стреляха с x -лъчи на два тестови ключа, които бяха с размерите на кафените зърна. "Около 80 трилиона вата електричество преминава през машината за около 100 милиарда секунди", казва Мур. "Този интензивен електрически товарен товар компресира Аргонгас в много гореща плазма с температури от милиони градуси, от които възниква балон от x -ри."

Двете тестови бутони имат диаметър около 12 милиметра и се състоят от кварцово и силициево изоставане, за да се отразят върху различни състави на астероиди в слънчевата система. Всички бяха окачени във вакуум на тънък филм. Когато X -Ray пикочният мехур удари, тя отряза филма като с ножици и постави астероидите в свободно падане. В резултат на това действителният ефект на x -ризовете може да се наблюдава при условия, които приличат на вакуума на пространството. "Това е напълно ново", казва Гранингер. "Никога не съм чувал, че нещо подобно е било направено преди."

Резултатите от експеримента, който продължи само 20 милиона секунди, показват, че пробите от кварц и силициев диоксид са ускорени до 69,5 метра в секунда и 70,3 метра в секунда преди изпаряването. Причината за ускорението бяха x -ори, които изпариха повърхността на астероидите и по този начин генерираха тяга, когато газът се разшири от повърхностите им.

Мур казва, че резултатите показват, че технологията може да бъде мащабирана на много по -големи астероиди, които измерват диаметър около 4 километра, за да ги разсеят от курс на сблъсък със Земята. "По -специално, ние се интересуваме от най -големите астероиди с кратка война", казва той. В тези случаи други подходи, като например да се забият космически кораб в астероид - както се провеждаше на тест за пренасочване на астероиди на НАСА, или дартс, „няма достатъчно енергия през 2022 г. - да няма достатъчно енергия, за да я разубеди от курса“.

Мери Бърки, физик в Националната лаборатория на Лорънс Ливърмор в Ливърмор, Калифорния, описва изследването като „една от първите основни публикации на блокбастъра, които се опитват да разберат как можем да пресъздадем ядрено разсейване на астероид“. Той подчертава, че други експерименти изследват възможността да се използват и метеоритни проби, за да симулират по -точно състава на астероидите. „Защитата на планетата има много повече време в светлината на прожекторите“, казва тя.

Мур се надява да извърши по-нататъшни експериментални тестове от рентгенови лъчи, за да бъде премахната технология, за да усъвършенства ефективността си. Един ден тест може да се проведе и в пространството, подобно на мисията на DART, за да се наблюдава ефекта върху истински астероид. "Няма нищо, което да ни пречи да го направим, освен волята да го направим", казва той.

1. Moore, N. W. et al. Природа Phys. https://doi.org/10.1038/s41567-02633-7 (2024).