Tutkijat simuloivat asteroidin onnistunutta ydinräjähdyksiä laboratoriossa

Tutkijat simuloivat asteroidin onnistunutta ydinräjähdyksiä laboratoriossa

X -tauon tauko ydinräjähdyksen läpi voisi olla riittävä suojaamaan maata lähestyvältä asteroidilta. Tämä johtuu ensimmäisen time -kokeilun tuloksista.

23. syyskuuta julkaistut tulokset Johns Hopkinsin yliopiston soveltavan fysiikan laboratorion Dawn Graningerin mukaan Laurelissa, Marylandissa, osoittavat "todella uskomattomia suoria kokeellisia todisteita siitä, kuinka tehokas tämä tekniikka voi olla". "Se on erittäin vaikuttava työ."

Nathan Moore, Fyysikko Sandian kansallisissa laboratorioissa Albuquerquessa, New Mexico, ja hänen tiiminsä suunnittelivat kokeilun simuloidakseen sitä, mitä voisi tapahtua, jos atomipommi räjäytetään asteroidin lähellä. Toistaiseksi tutkijat ovat tutkineet pommin paine -aallon dynamiikkaa, joka johtuu kaasun laajenemisesta ja painaa asteroidia vastaan. Moore ja hänen tiiminsä uskovat kuitenkin, että räjähdyksen aikana syntyvällä X -sauvalla voi olla suurempi vaikutus asteroidin suuntauksen muutokseen.

Ryhmä käytti Sandiasta valtavaa z-konetta, joka käyttää magneettikenttiä korkeiden lämpötilojen ja voimakkaiden röntgenkuvien luomiseen. He ampuivat x -säteitä kahteen koelavaimen kanssa, jotka olivat suunnilleen kahvipapujen kokoisia. "Noin 80 biljoonaa watin sähkövirtaa koneen läpi noin 100 miljardia sekuntia", Moore sanoo. "Tämä intensiivinen sähkörahti puristaa argongat erittäin kuumaan plasmaan, jonka lämpötilat ovat miljoonia astetta, joista syntyy x -säteilykupla."

Kahden koekätelyn halkaisija oli noin 12 millimetriä ja ne koostuivat kvartsista ja piidioksidista viiveestä heijastamaan aurinkokunnan asteroidien erilaisia ​​koostumuksia. Kaikki ripustettiin tyhjiössä ohuessa kalvossa. Kun X -rakkarakon osui, hän leikkasi elokuvan kuin saksilla ja pani asteroidit vapaaseen pudotukseen. Seurauksena oli, että x -rakojen todellista vaikutusta voitaisiin havaita olosuhteissa, jotka muistuttavat avaruuden tyhjiötä. "Se on täysin uusi", sanoo Graninger. "En ole koskaan kuullut, että jotain tällaista tehtiin ennen."

Kokeen tulokset, jotka kestivät vain 20 miljoonaa sekuntia, osoittivat, että kvartsi- ja piidioksidinäytteet kiihdytettiin 69,5 metriin sekunnissa ja 70,3 metriä sekunnissa ennen haihtumista. Kiihtyvyyden syy oli x -rakeet, jotka haihduttivat asteroidien pinnan ja tuottivat siten työntövoiman, kun kaasu laajeni niiden pinnoilta.

Moore sanoo, että tulokset osoittavat, että tekniikkaa voitaisiin skaalata paljon suuremmille asteroideille, joiden halkaisija on noin 4 kilometriä, jotta ne voidaan häiritä törmäyskurssia maan kanssa. "Erityisesti olemme kiinnostuneita suurimmista asteroideista, joissa on lyhyt sota", hän sanoo. Näissä tapauksissa muut lähestymistavat, kuten avaruusaluksen lyöminen asteroidiksi - kuten NASAS: n kaksoisasteroidien uudelleenohjaustestissä suoritettiin, tai tikkaa "ei tarpeeksi energiaa vuonna 2022 - ei olisi tarpeeksi energiaa sen hävittämiseen kurssista".

Mary Burkey, Lawrence Livermoren kansallisen laboratorion fyysikko Livermoressa, Kaliforniassa, kuvaa tutkimusta "yhtenä ensimmäisistä suurista iskujulkaisuista, jotka yrittävät selvittää, kuinka voimme luoda asteroidin ydinhäiriöt". Siinä korostetaan, että muissa kokeissa tutkitaan mahdollisuutta käyttää myös meteoriitinäytteitä asteroidien koostumuksen simuloimiseksi tarkemmin. "Planeettasuojauksella on paljon enemmän aikaa valokeilassa", hän sanoo.

Moore toivoo suorittavansa lisäkokeet röntgensäteistä, jotka voidaan kelata tekniikkaan niiden tehokkuuden parantamiseksi. Eräänä päivänä testi voi tapahtua myös avaruudessa, samanlainen kuin tikka -operaatio, tarkkailemaan vaikutusta todelliseen asteroidiin. "Mikään ei estä meitä tekemästä niin, lukuun ottamatta sitä", hän sanoo.

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