Wetenschappers simuleren een succesvolle nucleaire explosie van een asteroïde in het laboratorium

Wetenschappers simuleren een succesvolle nucleaire explosie van een asteroïde in het laboratorium

Een breuk in x -reeks door een nucleaire explosie kan voldoende zijn om de aarde te beschermen tegen een naderende asteroïde. Dit is het gevolg van de resultaten van een experiment met het eerste tijd.

De resultaten die op 23 september zijn gepubliceerd, volgens Dawn Graninger, natuurkundige van het Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory in Laurel, Maryland, tonen "echt verbazingwekkend direct experimenteel bewijs van hoe effectief deze technologie kan zijn". "Het is heel indrukwekkend werk."

Nathan Moore, een natuurkundige bij de Sandia National Laboratories in Albuquerque, New Mexico, en zijn team ontwierpen het experiment om te simuleren wat er zou kunnen gebeuren als een atoombom wordt tot ontploffing gebracht in de buurt van een asteroïde. Tot nu toe hebben wetenschappers de dynamiek van de drukgolf van een bom onderzocht die voortkomt uit de uitbreiding van gas en drukt tegen een asteroïde. Moore en zijn team zijn echter van mening dat de grote hoeveelheid x -reeks die wordt gegenereerd tijdens de explosie een groter effect kan hebben op de verandering in het traject van een asteroïde.

Het team gebruikte de enorme Z-machine van Sandia, die magnetische velden gebruikt om hoge temperaturen en krachtige röntgenfoto's te creëren. Ze schoten x -reeks op twee testsleutels die ongeveer de grootte van koffiebonen hadden. "Ongeveer 80 biljoen watt elektriciteitsstroom door de machine gedurende ongeveer 100 miljardste seconden", zegt Moore. "Deze intensieve elektrische lading comprimeert argonga's in een zeer hete plasma met temperaturen van miljoenen graden waaruit een bubbel van x -reeks ontstaat."

De twee testknopen hadden een diameter van ongeveer 12 millimeter en bestonden uit kwarts en silicaglag om te reflecteren op verschillende composities van asteroïden in het zonnestelsel. Iedereen hing in een vacuüm aan een dunne film. Toen de X -Ray -blaas toesloeg, sneed ze de film als met een schaar en bracht de asteroïden in een vrije val. Als gevolg hiervan kan het werkelijke effect van de x -reeks worden waargenomen onder omstandigheden die lijken op het vacuüm van de ruimte. "Het is helemaal nieuw", zegt Granener. "Ik heb nog nooit gehoord dat zoiets eerder is gedaan."

De resultaten van het experiment, dat slechts 20 miljoenste seconden duurde, toonden aan dat de kwarts- en silicamonsters werden versneld tot 69,5 meter per seconde en 70,3 meter per seconde voordat ze verdampen. De oorzaak van de versnelling was de x -reeks die het oppervlak van de asteroïden verdampten en dus een stuwkracht genereerden toen het gas zich uit hun oppervlakken uitbreidde.

Moore zegt dat de resultaten aantonen dat de technologie kan worden opgeschaald op veel grotere asteroïden, die ongeveer 4 kilometer in diameter meten, om ze af te leiden van een botsingscursus met de aarde. "In het bijzonder zijn we geïnteresseerd in de grootste asteroïden met een korte oorlog", zegt hij. In deze gevallen, andere benaderingen, zoals het rammen van een ruimtevaartuig in een asteroïde - zoals werd uitgevoerd bij NASA's dubbele asteroïde omleidingstest, of darts, "niet genoeg energie in 2022 - niet om voldoende energie te hebben om het van de cursus te ontmoedigen".

Mary Burkey, natuurkundige bij Lawrence Livermore National Laboratory in Livermore, Californië, beschrijft de studie als "een van de eerste grote blockbuster -publicaties die proberen te ontdekken hoe we een nucleaire afleiding van een asteroïde kunnen herscheppen". Het benadrukt dat andere experimenten de mogelijkheid onderzoeken om ook meteorietmonsters te gebruiken om de samenstelling van asteroïden nauwkeuriger te simuleren. "De planeetbescherming heeft veel meer tijd in de schijnwerpers", zegt ze.

Moore hoopt verdere experimentele tests van röntgenfoto's uit te voeren om te worden ingewijd om hun effectiviteit te verfijnen. Op een dag kan er ook een test plaatsvinden in de ruimte, vergelijkbaar met de DART -missie, om het effect op een echte asteroïde te observeren. "Er is niets dat ons verhindert dit te doen, afgezien van de wil om het te doen", zegt hij.

1. Moore, N. W. et al. Nature Phys. https://doi.org/10.1038/S41567-02633-7 (2024).