Οι επιστήμονες προσομοιώνουν την επιτυχή πυρηνική έκρηξη ενός αστεροειδούς στο εργαστήριο

Οι επιστήμονες προσομοιώνουν την επιτυχή πυρηνική έκρηξη ενός αστεροειδούς στο εργαστήριο

Ένα διάλειμμα σε x -rays μέσω μιας πυρηνικής έκρηξης θα μπορούσε να είναι αρκετό για να προστατεύσει τη γη από έναν πλησιέστερο αστεροειδή. Αυτό προκύπτει από τα αποτελέσματα ενός πρώτου πειράματος.

Τα αποτελέσματα που δημοσιεύθηκαν στις 23 Σεπτεμβρίου, σύμφωνα με την Dawn Graninger, φυσικό στο εργαστήριο φυσικής του Πανεπιστημίου Johns Hopkins στο Laurel, Maryland, δείχνουν "πραγματικά εκπληκτικά άμεσα πειραματικά στοιχεία για το πόσο αποτελεσματική είναι αυτή η τεχνολογία". "Είναι πολύ εντυπωσιακό έργο."

Nathan Moore, φυσικός στα Εθνικά Εργαστήρια Sandia στο Albuquerque του Νέου Μεξικού, και η ομάδα του σχεδίασε το πείραμα για να προσομοιώσει τι θα μπορούσε να συμβεί εάν μια ατομική βόμβα πυροδότησε κοντά σε έναν αστεροειδή. Μέχρι στιγμής, οι επιστήμονες εξέτασαν τη δυναμική του κύματος πίεσης μιας βόμβας που προκύπτει από την επέκταση του αερίου και πιέζει έναντι ενός αστεροειδούς. Ωστόσο, ο Moore και η ομάδα του πιστεύουν ότι η μεγάλη ποσότητα x -rays που παράγεται κατά τη διάρκεια της έκρηξης θα μπορούσε να έχει μεγαλύτερη επίδραση στην αλλαγή στην τροχιά ενός αστεροειδούς.

Η ομάδα χρησιμοποίησε το τεράστιο Z-μηχανικό z από την Sandia, η οποία χρησιμοποιεί μαγνητικά πεδία για να δημιουργήσει υψηλές θερμοκρασίες και ισχυρές ακτινογραφίες. Πόρτησαν x -rays σε δύο πλήκτρα δοκιμής που είχαν περίπου το μέγεθος των κόκκων καφέ. "Περίπου 80 τρισεκατομμύρια watt ηλεκτρική ενέργεια ροή μέσω του μηχανήματος για περίπου 100 δισεκατομμύρια δευτερόλεπτα", λέει ο Moore. "Αυτό το εντατικό ηλεκτρικό φορτίο συμπιέζει το argongas σε ένα πολύ ζεστό πλάσμα με θερμοκρασίες εκατομμυρίων βαθμών από τις οποίες προκύπτει μια φυσαλίδα x -rays".

Τα δύο κουμπιά δοκιμής είχαν διάμετρο περίπου 12 χιλιοστά και αποτελούνται από χαλαζία και υστέρηση πυριτίου για να προβληματιστούν σε διάφορες συνθέσεις αστεροειδών στο ηλιακό σύστημα. Όλοι κρεμάστηκαν σε ένα κενό σε ένα λεπτό φιλμ. Όταν το χτύπημα της ουροδόχου κύστης X, έκοψε την ταινία όπως με ψαλίδι και έβαλε τους αστεροειδείς σε μια ελεύθερη πτώση. Ως αποτέλεσμα, το πραγματικό αποτέλεσμα των x -rays θα μπορούσε να παρατηρηθεί υπό συνθήκες που μοιάζουν με το κενό του χώρου. "Είναι εντελώς νέο", λέει ο Graninger. "Ποτέ δεν άκουσα ότι κάτι τέτοιο έγινε πριν."

Τα αποτελέσματα του πειράματος, τα οποία διήρκεσαν μόνο 20 εκατομμύρια δευτερόλεπτα, έδειξαν ότι τα δείγματα χαλαζία και πυριτίας επιταχύνθηκαν σε 69,5 μέτρα ανά δευτερόλεπτο και 70,3 μέτρα ανά δευτερόλεπτο πριν εξατμιστούν. Η αιτία της επιτάχυνσης ήταν οι Χ -ές που εξατμίστηκαν την επιφάνεια των αστεροειδών και έτσι δημιούργησαν μια ώθηση όταν το αέριο επεκτάθηκε από τις επιφάνειές τους.

Moore λέει ότι τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η τεχνολογία θα μπορούσε να κλιμακωθεί σε πολύ μεγαλύτερους αστεροειδείς, οι οποίοι μετράνε περίπου 4 χιλιόμετρα σε διάμετρο, για να τους αποσπάσουν από μια πορεία σύγκρουσης με τη γη. "Ειδικότερα, μας ενδιαφέρει οι μεγαλύτεροι αστεροειδείς με σύντομο πόλεμο", λέει. Σε αυτές τις περιπτώσεις, άλλες προσεγγίσεις, όπως η εκτόξευση ενός διαστημικού σκάφους σε έναν αστεροειδή - όπως πραγματοποιήθηκε στο δοκιμασία ανακατεύθυνσης διπλού αστεροειδούς NASAS ή βελάκια, "Δεν υπάρχει αρκετή ενέργεια το 2022 - να μην έχει αρκετή ενέργεια για να την αποθαρρύνει από την πορεία".

Η Mary Burkey, φυσικός στο Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Livermore στο Livermore της Καλιφόρνια, περιγράφει τη μελέτη ως "μία από τις πρώτες μεγάλες εκδόσεις που προσπαθούν να μάθουν πώς μπορούμε να αναδημιουργήσουμε μια πυρηνική απόσπαση ενός αστεροειδούς". Τονίζει ότι άλλα πειράματα εξετάζουν τη δυνατότητα επίσης χρήσης δειγμάτων μετεωρίτη για την προσομοίωση της σύνθεσης των αστεροειδών με μεγαλύτερη ακρίβεια. "Η προστασία του πλανήτη έχει πολύ περισσότερο χρόνο στο προσκήνιο", λέει.

Ο Moore ελπίζει να πραγματοποιήσει περαιτέρω πειραματικές δοκιμές από ακτίνες Χ για να είναι τεχνολογία για να βελτιωθεί η αποτελεσματικότητά τους. Μια μέρα μια δοκιμή θα μπορούσε επίσης να πραγματοποιηθεί στο διάστημα, παρόμοια με την αποστολή DART, να παρατηρήσει την επίδραση σε έναν πραγματικό αστεροειδή. "Δεν υπάρχει τίποτα που να μας εμποδίζει να το πράξουμε, εκτός από τη θέληση να το κάνουμε", λέει.

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