Forskere simulerer vellykket nuklear eksplosion af en asteroide i laboratoriet

Forskere simulerer vellykket nuklear eksplosion af en asteroide i laboratoriet

En pause i x -stråler gennem en atomeksplosion kan være nok til at beskytte jorden mod en nærmer sig asteroide. Dette er resultatet af resultaterne af et første -tidseksperiment.

Resultaterne, der blev offentliggjort den 23. september, ifølge Dawn Graninger, fysiker ved Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory i Laurel, Maryland, viser "virkelig fantastiske direkte eksperimentelle beviser for, hvor effektiv denne teknologi kan være". "Det er meget imponerende arbejde."

Nathan Moore, en fysiker ved Sandia National Laboratories i Albuquerque, New Mexico, og hans team designet eksperimentet til at simulere, hvad der kunne ske, hvis en atombombe detoneres i nærheden af ​​en asteroide. Indtil videre har forskere undersøgt dynamikken i trykbølgen af ​​en bombe, der opstår som følge af udvidelsen af ​​gas og presser mod en asteroide. Moore og hans team mener imidlertid, at den store mængde af x -stråler, der genereres under eksplosionen, kunne have en større effekt på ændringen i en asteroidbane.

Holdet brugte den enorme z-maskine fra Sandia, der bruger magnetiske felter til at skabe høje temperaturer og kraftfulde røntgenstråler. De fyrede X -stråler på to testnøgler, der var på størrelse med kaffebønner. "Cirka 80 billioner watt elektricitet strømmer gennem maskinen i cirka 100 milliarder dollars af sekunder," siger Moore. "Denne intensive elektriske last komprimerer Argongas i et meget varmt plasma med temperaturer i millioner af grader, hvorfra en boble af x -stråler opstår."

De to testknapper havde en diameter på ca. 12 millimeter og bestod af kvarts og silicaforsinkelse for at reflektere over forskellige sammensætninger af asteroider i solsystemet. Alle blev hængt i et vakuum på en tynd film. Da X -Ray -blæren ramte, skar hun filmen som med en saks og satte asteroiderne i et frit fald. Som et resultat kunne den faktiske virkning af x -stråler observeres under forhold, der ligner rumets vakuum. "Det er helt nyt," siger Graninger. "Jeg har aldrig hørt, at noget som dette blev gjort før."

Resultaterne af eksperimentet, der kun varede 20 millioner sekunder, viste, at kvarts- og silica -prøverne blev accelereret til 69,5 meter i sekundet og 70,3 meter i sekundet før fordampning. Årsagen til accelerationen var X -strålerne, der fordampede overfladen af ​​asteroiderne og således genererede et tryk, når gassen ekspanderede fra deres overflader.

Moore siger, at resultaterne viser, at teknologien kunne opskaleres på meget større asteroider, der måler ca. 4 kilometer i diameter, for at distrahere dem fra en kollisionskurs med jorden. "Især er vi interesseret i de største asteroider med en kort krig," siger han. I disse tilfælde har andre tilgange, såsom ramming af et rumfartøj i en asteroide - som det blev udført ved NASAS Double Asteroid Redirection Test, eller dart, "ikke nok energi i 2022 - ikke til at have nok energi til at afskrække det fra kurset".

Mary Burkey, fysiker ved Lawrence Livermore National Laboratory i Livermore, Californien, beskriver undersøgelsen som "en af ​​de første store blockbuster -publikationer, der prøver at finde ud af, hvordan vi kan genskabe en atomdistraktion af en asteroide". Det understreger, at andre eksperimenter undersøger muligheden for også at bruge meteoritprøver til at simulere sammensætningen af ​​asteroider mere præcist. "Planetbeskyttelsen har meget mere tid i rampelyset," siger hun.

Moore håber at udføre yderligere eksperimentelle tests fra røntgenstråler for at blive rullet teknologi for at forfine deres effektivitet. En dag kunne en test også finde sted i rummet, der ligner DART -missionen, for at observere effekten på en reel asteroide. "Der er intet, der forhindrer os i at gøre det, bortset fra viljen til at gøre det," siger han.

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