Vědci simulují úspěšnou jadernou explozi asteroidu v laboratoři

Vědci simulují úspěšnou jadernou explozi asteroidu v laboratoři

Přestávka v x -rays prostřednictvím jaderného exploze by mohla stačit k ochraně Země před blížícím se asteroidem. To je vyplývající z výsledků experimentu prvního času.

Výsledky zveřejněné 23. září, podle Dawn Graninger, fyzik na Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory v Laurel v Marylandu, ukazují „opravdu úžasné přímé experimentální důkaz o tom, jak efektivní může být tato technologie“. "Je to velmi působivá práce."

Nathan Moore, fyzik v národních laboratořích Sandia v Albuquerque v Novém Mexiku, a jeho tým navrhl experiment, aby simuloval, co by se mohlo stát, kdyby se atomová bomba vybuchla poblíž asteroidu. Vědci zatím zkoumali dynamiku tlakové vlny bomby, která vzniká z rozšíření plynu a tlačí proti asteroidu. Moore a jeho tým se však domnívají, že velké množství x -rayů, které se generuje během exploze, by mohlo mít větší vliv na změnu trajektorie asteroidu.

Tým použil obrovský z-machine z Sandia, který používá magnetická pole k vytvoření vysokých teplot a výkonných rentgenových paprsků. Vypálili x -rays na dvou testovacích klíčích, které byly o velikosti kávových zrn. „Asi 80 bilionů Watt protéká strojem po dobu asi 100 miliard sekund,“ říká Moore. "Tato intenzivní elektrická nákladní komprimovala Argongas do velmi horké plazmy s teplotami milionů stupňů, z nichž vzniká bublina x -ray."

Dva testovací knoflíky měly průměr asi 12 milimetrů a skládaly se z křemene a křemičitého zpoždění, které přemýšlely o různých složeních asteroidů v sluneční soustavě. Všichni byli zavěšeni ve vakuu na tenkém filmu. Když zasáhl močový měchýř X, rozřezal film jako nůžky a asteroidy vložil do volného pádu. Výsledkem je, že skutečný účinek x -rayů lze pozorovat za podmínek, které se podobají vakuu prostoru. „Je to úplně nové,“ říká Graninger. "Nikdy jsem neslyšel, že se něco takového stalo dříve."

Výsledky experimentu, který trval pouze 20 milionů sekund, ukázaly, že vzorky křemene a oxidu křemičitého byly zrychleny na 69,5 metrů za sekundu a 70,3 metrů za sekundu před odpařením. Příčinou zrychlení byly x -ray, které se odpařovaly povrch asteroidů, a tak při expanzi plynu vyvolaly tah z jejich povrchů.

Moore říká, že výsledky ukazují, že technologie by mohla být zmenšena na mnohem větších asteroidech, které měří průměr asi 4 kilometry, aby je odvrátili od kolizního kurzu se zemí. „Zejména nás zajímá největší asteroidy s krátkou válkou,“ říká. V těchto případech další přístupy, jako je zaběhnutí kosmické lodi do asteroidu - jak bylo provedeno při testu přesměrování asteroidů NASAS, nebo Darts, „v roce 2022 není dostatek energie - neměl dostatek energie, aby ji odradil z kurzu“.

Mary Burkey, fyzik v Lawrence Livermore National Laboratory v Livermore v Kalifornii, popisuje studii jako „jednu z prvních hlavních trháků, které se snaží zjistit, jak můžeme znovu vytvořit jaderné rozptýlení asteroidu“. Zdůrazňuje, že jiné experimenty zkoumají možnost, že také přesněji použití vzorků meteoritu k simulaci asteroidů přesněji. „Ochrana planety má mnohem více času v centru pozornosti,“ říká.

Moore doufá, že provede další experimentální testy z rentgenových paprsků, které mají být navinuté technologii, aby se zdokonalovala jejich účinnost. Jednoho dne by se test mohl také probíhat ve vesmíru, podobně jako DART mise, aby byl pozorován účinek na skutečný asteroid. „Neexistuje nic, co by nám brání tomu, kromě vůle to udělat,“ říká.

1. moore, N. W. et al. Příroda Phys. https://doi.org/10.1038/S41567-02633-7 (2024).