Mokslininkai imituoja sėkmingą asteroido branduolinį sprogimą laboratorijoje

Mokslininkai imituoja sėkmingą asteroido branduolinį sprogimą laboratorijoje

X -sluoksnio pertraukos per branduolinį sprogimą gali pakakti, kad žemė apsaugotų nuo artėjančio asteroido. Tai atsiranda dėl pirmojo laiko eksperimento rezultatų.

Rezultatai, paskelbti rugsėjo 23 d., Pasak Johns Hopkins universiteto Fizikos laboratorijos Laurel mieste, Merilande, Dawn Graninger, parodo „tikrai nuostabūs tiesioginiai eksperimentiniai įrodymai, kokia veiksminga ši technologija gali būti“. "Tai labai įspūdingas darbas".

Nathanas Moore'as, Fizikas Sandijos nacionalinėse laboratorijose Albukerke, Naujojoje Meksikoje, ir jo komanda suprojektavo eksperimentą, kad imituotų, kas gali nutikti, jei atominė bomba bus detonuota šalia asteroido. Iki šiol mokslininkai ištyrė bombos slėgio bangos dinamiką, atsirandančią dėl dujų išsiplėtimo ir spaudimo prieš asteroidą. Tačiau Moore'as ir jo komanda mano, kad didelis X kiekis, susidarantis sprogimo metu, gali turėti didesnį poveikį asteroido trajektorijos pokyčiams.

Komanda naudojo milžinišką „Z-Machine“ iš Sandia, kuri naudoja magnetinius laukus, kad sukurtų aukštą temperatūrą ir galingus rentgeno spindulius. Jie šaudė į „X -Hays“ ant dviejų bandomųjų raktų, kurie buvo maždaug kavos pupelių dydžio. „Apie 80 trilijonų vatų elektros energijos srautas per mašiną maždaug 100 milijardų sekundžių“, - sako Moore'as. "Šis intensyvus elektrinis krovinys suspaudžia argongą į labai karštą plazmą, kurios temperatūra yra milijonai laipsnių, iš kurių atsiranda X -sluoksnių burbulas."

Dviejų bandymo mygtukų skersmuo buvo maždaug 12 milimetrų, jį sudarė kvarcas ir silicio dioksido atsilikimas, kad būtų galima atspindėti įvairias asteroidų kompozicijas saulės sistemoje. Visi buvo pakabinti vakuume ant plonos plėvelės. Kai smogė „X -LAY“ šlapimo pūslė, ji supjaustė filmą kaip žirklėmis ir sudėjo asteroidus į laisvą kritimą. Dėl to faktinis X -sluoksnių poveikis galėtų būti pastebėtas tokiomis sąlygomis, kurios primena erdvės vakuumą. „Tai visiškai nauja“, - sako Graningeris. "Aš niekada negirdėjau, kad kažkas panašaus buvo padarytas anksčiau".

Eksperimento rezultatai, kurie truko tik 20 milijonų sekundžių, parodė, kad kvarco ir silicio dioksido mėginiai buvo pagreitinti iki 69,5 metro per sekundę ir 70,3 metro per sekundę, prieš garinant. Pagreičio priežastis buvo X -sluoksniai, kurie išgarino asteroidų paviršių ir taip sukėlė trauką, kai dujos išsiplėtė iš jų paviršių.

Moore'as sako, kad rezultatai rodo, kad technologiją galima suskirstyti į daug didesnius asteroidus, kurie išmatuoja apie 4 kilometrų skersmens, kad atitrauktų juos nuo susidūrimo su Žeme. „Visų pirma, mus domina didžiausi asteroidai, turintys trumpą karą“, - sako jis. Tokiais atvejais kiti požiūriai, tokie kaip erdvėlaivio įbrėžimas į asteroidą - kaip buvo atlikta atliekant NASAS dvigubo asteroido peradresavimo bandymą arba smiginį, „nepakankamai energijos 2022 m. - neturėti pakankamai energijos, kad ją atgrasytų nuo kurso“.

Mary Burkey, Lawrence Livermore nacionalinės laboratorijos Livermore, Kalifornijoje, fizikė apibūdina tyrimą kaip „vieną iš pirmųjų pagrindinių populiariausių leidinių, kuriuose bandoma sužinoti, kaip galime atkurti branduolinį asteroido atitraukimą“. Jame pabrėžiama, kad kiti eksperimentai nagrinėja galimybę taip pat naudoti meteorito mėginius, kad būtų tiksliau modeliuoti asteroidų sudėtį. „Planetos apsauga turi daug daugiau laiko dėmesio centre“, - sako ji.

Moore'as tikisi atlikti papildomus eksperimentinius rentgeno spindulių bandymus, kurie bus suvyniotos technologijos, kad patobulintų jų efektyvumą. Vieną dieną testas taip pat galėtų vykti kosmose, panašiai kaip „Dart Mission“, siekiant stebėti poveikį tikram asteroidui. „Nėra nieko, kas neleidžia mums to daryti, išskyrus valią tai padaryti“, - sako jis.

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