Forskere simulerer vellykket atomeksplosjon av en asteroide i laboratoriet

Forskere simulerer vellykket atomeksplosjon av en asteroide i laboratoriet

En pause i x -strømmer gjennom en atomeksplosjon kan være nok til å beskytte jorden mot en nærliggende asteroide. Dette er resultatet av resultatene fra et første tidseksperiment.

Resultatene som ble publisert 23. september, ifølge Dawn Graninger, fysiker ved Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory i Laurel, Maryland, viser "virkelig fantastiske direkte eksperimentelle bevis på hvor effektiv denne teknologien kan være". "Det er veldig imponerende arbeid."

Nathan Moore, fysiker ved Sandia National Laboratories i Albuquerque, New Mexico, og teamet hans designet eksperimentet for å simulere hva som kan skje hvis en atombombe er detonert i nærheten av en asteroide. Så langt har forskere undersøkt dynamikken i trykkbølgen av en bombe som oppstår fra utvidelsen av gass og presser mot en asteroide. Imidlertid mener Moore og teamet hans at den store mengden x -løp som genereres under eksplosjonen kan ha større effekt på endringen i banen til en asteroide.

Teamet brukte den enorme Z-Machine fra Sandia, som bruker magnetfelt for å skape høye temperaturer og kraftige røntgenbilder. De avfyrte x -løp på to testnøkler som var omtrent på størrelse med kaffebønner. "Omtrent 80 billioner watt strømstrømmer gjennom maskinen i omtrent 100 milliarder sekunder," sier Moore. "Denne intensive elektriske lasten komprimerer argonger til et veldig varmt plasma med temperaturer på millioner av grader som en boble av x -stråles oppstår fra."

De to testknappene hadde en diameter på omtrent 12 millimeter og besto av kvarts og silisiumdioksyd for å reflektere over forskjellige sammensetninger av asteroider i solsystemet. Alle ble hengt opp i et vakuum på en tynn film. Da X -Ray -blæren traff, klippet hun filmen som med saks og satte asteroidene i et fritt fall. Som et resultat kan den faktiske effekten av x -strålene observeres under forhold som ligner rommets vakuum. "Det er helt nytt," sier Graninger. "Jeg har aldri hørt at noe slikt ble gjort før."

Resultatene fra eksperimentet, som bare varte i 20 millioner sekunder, viste at kvarts- og silikaprøvene ble akselerert til 69,5 meter per sekund og 70,3 meter per sekund før de fordampet. Årsaken til akselerasjonen var x -strålene som fordampet overflaten på asteroidene og genererte dermed et skyvekraft når gassen utvidet seg fra overflatene.

Moore sier at resultatene viser at teknologien kan skaleres opp på mye større asteroider, som måler omtrent 4 kilometer i diameter, for å distrahere dem fra en kollisjonskurs med jorden. "Spesielt er vi interessert i de største asteroidene med en kort krig," sier han. I disse tilfellene, andre tilnærminger, for eksempel å ramme et romfartøy til en asteroide - som ble utført ved NASAS dobbelt asteroide -omdirigeringstest, eller dart, "ikke nok energi i 2022 - ikke å ha nok energi til å fraråde den fra kurset".

Mary Burkey, fysiker ved Lawrence Livermore National Laboratory i Livermore, California, beskriver studien som "en av de første store blockbuster -publikasjonene som prøver å finne ut hvordan vi kan gjenskape en kjernefysisk distraksjon av en asteroide". Den understreker at andre eksperimenter undersøker muligheten for også å bruke meteorittprøver for å simulere sammensetningen av asteroider mer presist. "Planetbeskyttelsen har mye mer tid i søkelyset," sier hun.

Moore håper å gjennomføre ytterligere eksperimentelle tester fra røntgenbilder for å bli rullet teknologi for å avgrense effektiviteten. En dag kan en test også finne sted i verdensrommet, lik Dart -oppdraget, for å observere effekten på en ekte asteroide. "Det er ingenting som forhindrer oss i å gjøre det, bortsett fra viljen til å gjøre det," sier han.

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