Naukowcy symulują udaną eksplozję nuklearną asteroidy w laboratorium

Naukowcy symulują udaną eksplozję nuklearną asteroidy w laboratorium

Przerwa w X przez eksplozję jądrową może wystarczyć, aby chronić Ziemię przed zbliżającą się asteroidą. Wynika to z wyników pierwszego eksperymentu.

Wyniki opublikowane 23 września, według Dawn Graninger, fizyk z Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory w Laurel w stanie Maryland, pokazują „naprawdę niesamowite bezpośrednie eksperymentalne dowody na to, jak skuteczna może być ta technologia”. „To bardzo imponująca praca”.

Nathan Moore, fizyk w Sandia National Laboratories w Albuquerque w Nowym Meksyku, a jego zespół zaprojektowali eksperyment, aby symulować to, co mogłoby się stać, jeśli bomba atomowa zostanie zdetonowana w pobliżu asteroidy. Jak dotąd naukowcy zbadali dynamikę fali ciśnieniowej bomby, która wynika z ekspansji gazu i naciska na asteroid. Jednak Moore i jego zespół uważają, że duża ilość x -wygenerowanych podczas eksplozji może mieć większy wpływ na zmianę trajektorii asteroidy.

Zespół wykorzystał ogromną Z-Machinę z Sandii, która wykorzystuje pola magnetyczne do tworzenia wysokich temperatur i potężnych promieni rentgenowskich. Wystrzelili X -kas w dwóch klawiszach testowych o wielkości ziaren kawy. „Około 80 bilionów watów przepływa przez maszynę przez około 100 miliardów sekund”, mówi Moore. „Ten intensywny ładunek elektryczny ściga argongi w bardzo gorącym plazmie o temperaturach milionów stopni, z których powstaje bąbelek x -tworzy”.

Dwa blenie testowe miały średnicę około 12 milimetrów i składały się z kwarcowego i krzemionkowego opóźnienia, aby zastanowić się nad różnymi kompozycjami asteroid w Układzie Słonecznym. Wszyscy byli zawieszone w próżni na cienkim filmie. Kiedy uderzył pęcherz X, przecięła film jak nożyczkami i włożyła asteroidy w wolnym upadku. W rezultacie rzeczywisty efekt promieni x można zaobserwować w warunkach przypominających próżnię przestrzeni. „To zupełnie nowe” - mówi Graninger. „Nigdy wcześniej nie słyszałem, że coś takiego zostało zrobione”.

Wyniki eksperymentu, który trwał zaledwie 20 milionów sekund, wykazały, że próbki kwarcu i krzemionki przyspieszano do 69,5 metra na sekundę i 70,3 metra na sekundę przed odparowaniem. Przyczyną przyspieszenia były xays, które odparowały powierzchnię asteroidy, a tym samym wygenerowały ciąg, gdy gaz rozszerzył się z ich powierzchni.

Moore mówi, że wyniki pokazują, że technologię można skalować na znacznie większych asteroidach, które mają średnicę około 4 kilometrów, aby odwrócić ich uwagę od kursu kolizyjnego z Ziemią. „W szczególności jesteśmy zainteresowani największymi asteroidami krótką wojną” - mówi. W takich przypadkach inne podejścia, takie jak wbijanie statku kosmicznego w asteroidę - jak przeprowadzono w testach do podwójnego przekierowania asteroid Nasas lub rzutki, „za mało energii w 2022 r. - nie mieć wystarczającej ilości energii, aby odstąść go od kursu”.

Mary Burkey, fizyk w Lawrence Livermore National Laboratory w Livermore w Kalifornii, opisuje badanie jako „jedną z pierwszych głównych hitów publikacji, które próbują dowiedzieć się, w jaki sposób możemy odtworzyć rozproszenie nuklearnego asteroidy”. Podkreśla, że ​​inne eksperymenty badają możliwość również zastosowania próbek meteorytów do dokładniejszego symulacji składu asteroid. „Ochrona planety ma znacznie więcej czasu w centrum uwagi” - mówi.

Moore ma nadzieję przeprowadzić dalsze testy eksperymentalne z technologii rentgenowskiej w celu uzyskania technologii w celu udoskonalenia ich skuteczności. Pewnego dnia test może również nastąpić w kosmosie, podobnie jak misja DART, w celu obserwowania wpływu na prawdziwą asteroid. „Nic nie uniemożliwia nam tego, oprócz woli” - mówi.

1. Moore, N. W. i in. Natura Phys. https://doi.org/10.1038/s41567-02633-7 (2024).