Zinātnieki imitē veiksmīgu asteroīda kodolizplūdumu laboratorijā

Zinātnieki imitē veiksmīgu asteroīda kodolizplūdumu laboratorijā

Pieteikums x -rays caur kodola eksploziju varētu būt pietiekams, lai aizsargātu zemi no tuvojošos asteroīda. Tas rezultāts ir pirmā laika eksperimenta rezultāts.

Rezultāti, kas publicēti 23. septembrī, saskaņā ar Džona Hopkinsa universitātes fiziķa Dawn Graninger teikto Dawn Graninger Laurelā, Mērilendā, parāda "patiešām pārsteidzoši tiešie eksperimentāli pierādījumi par to, cik efektīva šī tehnoloģija var būt". "Tas ir ļoti iespaidīgs darbs."

Natans Mūrs, Sandijas nacionālo laboratoriju fiziķis Albukerke, Ņūmeksikā, un viņa komanda izstrādāja eksperimentu, lai modelētu to, kas varētu notikt, ja netālu no asteroīda tiek detonēta atombumba. Līdz šim zinātnieki ir pārbaudījuši bumbas spiediena viļņa dinamiku, kas rodas no gāzes paplašināšanās un preses pret asteroīdu. Tomēr Mūrs un viņa komanda uzskata, ka lielais X -rays daudzums, kas rodas sprādziena laikā, varētu vairāk ietekmēt asteroīda trajektorijas izmaiņas.

Komanda izmantoja milzīgo Z-mašīnu no Sandijas, kas izmanto magnētiskos laukus, lai radītu augstu temperatūru un jaudīgus rentgena starus. Viņi izšāva x -rays uz divām testa taustiņiem, kas bija apmēram kafijas pupiņu lielumā. "Aptuveni 80 triljoni vatu elektrības plūst caur mašīnu apmēram 100 miljardus sekunžu," saka Mūrs. "Šī intensīvā elektriskā krava saspiež Argongas ļoti karstā plazmā ar miljoniem grādu temperatūru, no kuras rodas X rašu burbulis."

Abu testa pogas diametrs bija apmēram 12 milimetri, un tas sastāvēja no kvarca un silīcija dioksīda nobīdes, lai atspoguļotu dažādus asteroīdu kompozīcijas Saules sistēmā. Visi tika pakārti vakuumā uz plānas plēves. Kad X -Ray urīnpūšļa trāpīja, viņa sagrieza filmu tāpat kā ar šķērēm un novietoja asteroīdus brīvā kritienā. Rezultātā X -rays faktisko efektu varēja novērot apstākļos, kas atgādina telpas vakuumu. "Tas ir pilnīgi jauns," saka Graningers. "Es nekad nedzirdēju, ka kaut kas līdzīgs tika darīts iepriekš."

Eksperimenta rezultāti, kas ilga tikai 20 miljonus sekundes, parādīja, ka kvarca un silīcija dioksīda paraugi pirms iztvaikošanas tika paātrināti līdz 69,5 metriem sekundē un 70,3 metrus sekundē. Paātrinājuma cēlonis bija X -rays, kas iztvaikoja asteroīdu virsmu un tādējādi radīja vilci, kad gāze izplešas no to virsmām.

Mūrs saka, ka rezultāti rāda, ka tehnoloģiju var palielināt uz daudz lielākiem asteroīdiem, kuru diametrs mēra apmēram 4 kilometru, lai novērstu uzmanību no sadursmes kursa ar zemi. "Jo īpaši mūs interesē vislielākie asteroīdi ar īsu karu," viņš saka. Šajos gadījumos citas pieejas, piemēram, kosmosa kuģa iespraušana asteroīdā - kā tika veikts NASAS dubultā asteroīdu novirzīšanas testā vai šautriņos, "2022. gadā nav pietiekami daudz enerģijas -, lai nebūtu pietiekami daudz enerģijas, lai to atraisītu no kursa".

Marija Burkeja, Lawrence Livermore nacionālās laboratorijas fiziķe Livermore, Kalifornijā, apraksta pētījumu kā "vienu no pirmajām lielākajām publikācijām, kas mēģina noskaidrot, kā mēs varam atjaunot asteroīda novēršanas novēršanu kodolieročiem". Tas uzsver, ka citos eksperimentos tiek pārbaudīta arī meteorīta paraugu izmantošana, lai precīzāk modelētu asteroīdu sastāvu. "Planētas aizsardzībai uzmanības centrā ir daudz vairāk laika," viņa saka.

Mūrs cer veikt turpmākus eksperimentālos testus no rentgena, lai tiktu galā ar tehnoloģiju, lai uzlabotu to efektivitāti. Kādu dienu tests varētu notikt arī kosmosā, līdzīgi kā Dart misija, lai novērotu ietekmi uz reālu asteroīdu. "Nekas neliedz mums to darīt, izņemot gribu to darīt," viņš saka.

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