Les scientifiques simulent une explosion nucléaire réussie d'un astéroïde en laboratoire

Les scientifiques simulent une explosion nucléaire réussie d'un astéroïde en laboratoire

Une rupture dans les rayons x à travers une explosion nucléaire pourrait être suffisante pour protéger la terre d'un astéroïde qui approche. Cela résulte des résultats d'une expérience de première heure.

Les résultats publiés le 23 septembre, selon Dawn Graninger, physicien au laboratoire de physique Applied Physics de l'Université Johns Hopkins à Laurel, Maryland, montrent "des preuves expérimentales directes vraiment incroyables de l'efficacité de cette technologie". "C'est un travail très impressionnant."

Nathan Moore, physicien des Sandia National Laboratories à Albuquerque, au Nouveau-Mexique, et son équipe a conçu l'expérience pour simuler ce qui pourrait se produire si une bombe atomique est explosée près d'un astéroïde. Jusqu'à présent, les scientifiques ont examiné la dynamique de l'onde de pression d'une bombe qui découle de l'expansion du gaz et des presses contre un astéroïde. Cependant, Moore et son équipe croient que la grande quantité de rayons x générée pendant l'explosion pourrait avoir un effet plus important sur le changement de trajectoire d'un astéroïde.

L'équipe a utilisé l'énorme machine Z de Sandia, qui utilise des champs magnétiques pour créer des températures élevées et de puissantes rayons X. Ils ont tiré des rayons X sur deux clés d'essai qui étaient à peu près de la taille des grains de café. "Environ 80 billions d'électricité en watt traversent la machine pendant environ 100 milliardièmes de secondes", explique Moore. "Cette cargaison électrique intensive se comprime des argongas dans un plasma très chaud avec des températures de millions de degrés à partir desquels une bulle de rayons x découle."

Les deux bouton de test avaient un diamètre d'environ 12 millimètres et étaient constitués de quartz et de décalage de silice pour réfléchir à diverses compositions d'astéroïdes dans le système solaire. Tout le monde était suspendu dans un vide sur un film mince. Lorsque la vessie X-Ray a frappé, elle a coupé le film comme avec des ciseaux et a mis les astéroïdes en chute libre. En conséquence, l'effet réel des rayons x a pu être observé dans des conditions qui ressemblent au vide de l'espace. "C'est complètement nouveau", explique Graninger. "Je n'ai jamais entendu dire que quelque chose comme ça a été fait auparavant."

Les résultats de l'expérience, qui n'ont duré que 20 millions de secondes, ont montré que les échantillons de quartz et de silice se sont accélérés à 69,5 mètres par seconde et 70,3 mètres par seconde avant l'évaporation. La cause de l'accélération était les rayons X qui ont évaporé la surface des astéroïdes et ont ainsi généré une poussée lorsque le gaz s'est étendu de leurs surfaces.

Moore dit que les résultats montrent que la technologie pourrait être étendue sur des astéroïdes beaucoup plus importants, qui mesurent environ 4 kilomètres de diamètre, pour les distraire d'une trajectoire de collision avec la Terre. "En particulier, nous nous intéressons aux plus grands astéroïdes avec une courte guerre", dit-il. Dans ces cas, d'autres approchent, tels que le coup de spatial dans un astéroïde - comme cela a été effectué au test de redirection à double astéroïde de la NASA, ou fléchettes, "pas assez d'énergie en 2022 - pour ne pas avoir assez d'énergie pour le dissuader du cours".

Mary Burkey, physicienne au Lawrence Livermore National Laboratory à Livermore, en Californie, décrit l'étude comme "l'une des premières grandes publications de blockbuster qui essaient de découvrir comment nous pouvons recréer une distraction nucléaire d'un astéroïde". Il souligne que d'autres expériences examinent la possibilité d'utiliser également des échantillons de météorite pour simuler plus précisément la composition des astéroïdes. "La protection de la planète a beaucoup plus de temps sous les projecteurs", dit-elle.

Moore espère effectuer d'autres tests expérimentaux des rayons X pour être une technologie à enrouler afin d'affiner leur efficacité. Un jour, un test pourrait également avoir lieu dans l'espace, similaire à la mission DART, pour observer l'effet sur un véritable astéroïde. "Il n'y a rien qui nous empêche de le faire, à part la volonté de le faire", dit-il.

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