Vedci simulujú úspešnú jadrovú explóziu asteroidu v laboratóriu

Vedci simulujú úspešnú jadrovú explóziu asteroidu v laboratóriu

Prerušenie X -Rays cez jadrovú explóziu by mohlo stačiť na ochranu Zeme pred blížiacim sa asteroidom. Výsledkom je výsledky experimentu prvého času.

Výsledky uverejnené 23. septembra, podľa Dawn Graninger, fyzik na univerzite Johns Hopkins Applied Physics Laboratory v Laurel v Marylande, ukazujú „skutočne úžasné priame experimentálne dôkazy o tom, ako efektívna táto technológia môže byť“. "Je to veľmi pôsobivá práca."

Nathan Moore, fyzik v Sandia National Laboratories v Albuquerque v Novom Mexiku, a jeho tím navrhol experiment na simuláciu toho, čo by sa mohlo stať, keby sa atómová bomba odpálila blízko asteroidu. Doteraz vedci skúmali dynamiku tlakovej vlny bomby, ktorá vzniká z rozšírenia plynu a tlačí proti asteroidu. Moore a jeho tím sa však domnievajú, že veľké množstvo X -Rays, ktoré sa vytvára počas výbuchu, by mohlo mať väčší vplyv na zmenu trajektórie asteroidu.

Tím používal obrovský Z-machín zo spoločnosti Sandia, ktorý využíva magnetické polia na vytváranie vysokých teplôt a výkonných röntgenových lúčov. Vystrelili X -Rays na dva testovacie kľúče, ktoré mali veľkosť kávových zŕn. „Približne 80 biliónov wattov tok elektriny cez stroj asi 100 miliárd sekúnd,“ hovorí Moore. „Tento intenzívny elektrický náklad komprimuje Argongas do veľmi horúcej plazmy s teplotami miliónov stupňov, z ktorých vzniká bublina X -Rays.“

Dva testovacie tlačidlá mali priemer asi 12 milimetrov a pozostávali z lasu kremeňa a oxidu kremičitého, ktoré odrážali rôzne kompozície asteroidov v slnečnej sústave. Každý bol zavesený vo vákuu na tenkom filme. Keď močový mechúr X -Ray zasiahne, prerezala film ako nožnicami a vložila asteroidy do voľného pádu. Výsledkom je, že skutočný účinok X -Rays sa mohol pozorovať za podmienok, ktoré sa podobajú vákuu priestoru. „Je to úplne nové,“ hovorí Graninger. „Nikdy som nepočul, že sa niečo také stalo predtým.“

Výsledky experimentu, ktorý trval iba 20 miliónov sekúnd, ukázali, že vzorky kremeňa a oxidu kremičitého sa zrýchlili na 69,5 metrov za sekundu a 70,3 metrov za sekundu pred odparovaním. Príčinou zrýchlenia boli X -Rays, ktorý odparil povrch asteroidov, a tak vytvoril ťah, keď sa plyn rozšíril z ich povrchov.

Moore hovorí, že výsledky ukazujú, že táto technológia by sa mohla rozšíriť na oveľa väčších asteroidoch, ktoré merajú priemer asi 4 kilometre, aby ich odvrátili od kolízneho kurzu so Zemou. „Najmä nás zaujímajú najväčšie asteroidy s krátkym vojnou,“ hovorí. V týchto prípadoch ďalšie prístupy, ako napríklad vrazenie kozmickej lode do asteroidu - ako sa uskutočňovalo pri teste NASAS dvojitého presmerovania asteroidov alebo šípky, „v roku 2022 nie je dostatok energie - na to, aby ste ju odvrátili od kurzu“.

Mary Burkey, fyzická lekárka Lawrence Livermore National Laboratory v Livermore v Kalifornii, opisuje štúdiu ako „jednu z prvých hlavných trhákov, ktoré sa snažia zistiť, ako môžeme znovu vytvoriť jadrové rozptýlenie asteroidu“. Zdôrazňuje, že ďalšie experimenty skúmajú možnosť použitia meteoritových vzoriek na presnejšie simuláciu zloženia asteroidov. „Ochrana planéty má oveľa viac času v centre pozornosti,“ hovorí.

Moore dúfa, že vykoná ďalšie experimentálne testy z röntgenových lúčov, aby sa navijakovala technológia, aby sa vylepšila ich účinnosť. Jedného dňa by sa mohol uskutočniť aj test vo vesmíre, podobne ako misia DART, aby pozorovala vplyv na skutočný asteroid. „Nie je nič, čo by nám bránilo, okrem vôle to urobiť,“ hovorí.

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