Forskare simulerar framgångsrik kärnkraftsexplosion av en asteroid i laboratoriet

Forskare simulerar framgångsrik kärnkraftsexplosion av en asteroid i laboratoriet

En paus i x -strålar genom en kärnkraftsexplosion kan vara tillräckligt för att skydda jorden från en närmande asteroid. Detta är resultatet av resultaten från ett första tidsexperiment.

Resultaten som publicerades den 23 september, enligt Dawn Graninger, fysiker vid Johns Hopkins University använde Physics Laboratory i Laurel, Maryland, visar "riktigt fantastiska direkt experimentella bevis på hur effektiv denna teknik kan vara". "Det är väldigt imponerande arbete."

Nathan Moore, en fysiker vid Sandia National Laboratories i Albuquerque, New Mexico, och hans team designade experimentet för att simulera vad som kan hända om en atombomben detoneras nära en asteroid. Hittills har forskare undersökt dynamiken i tryckvågen i en bomb som uppstår genom utvidgningen av gas och pressar mot en asteroid. Moore och hans team tror emellertid att den stora mängden X -SAYS som genereras under explosionen kan ha en större effekt på förändringen i en asteroids bana.

Teamet använde den enorma Z-maskinen från Sandia, som använder magnetfält för att skapa höga temperaturer och kraftfulla röntgenstrålar. De avfyrade rönter på två testnycklar som var ungefär storleken på kaffebönor. "Cirka 80 biljoner watt elektricitet flödar genom maskinen i cirka 100 miljarder sekunder," säger Moore. "Denna intensiva elektriska last komprimerar Argongas till en mycket het plasma med temperaturer på miljoner grader från vilka en bubbla av x -strålar uppstår."

De två testknapparna hade en diameter på cirka 12 millimeter och bestod av kvarts- och kiseldioxidfördröjning för att reflektera över olika kompositioner av asteroider i solsystemet. Alla hängdes i ett vakuum på en tunn film. När X -Ray -blåsan träffade, klippte hon filmen som med sax och satte asteroiderna i ett fritt fall. Som ett resultat kan den faktiska effekten av X -Rays observeras under förhållanden som liknar rymdens vakuum. "Det är helt nytt", säger Graninger. "Jag har aldrig hört att något sådant gjordes tidigare."

Resultaten från experimentet, som bara varade i 20 miljoner sekunder, visade att kvarts- och kiseldioxidproverna accelererades till 69,5 meter per sekund och 70,3 meter per sekund innan förångning. Orsaken till accelerationen var X -says som indunstade asteroiderna och därmed genererade en drivkraft när gasen expanderade från sina ytor.

Moore säger att resultaten visar att tekniken kan skalas upp på mycket större asteroider, som mäter cirka 4 kilometer i diameter, för att distrahera dem från en kollisionskurs med jorden. "Särskilt är vi intresserade av de största asteroiderna med ett kort krig," säger han. I dessa fall, andra tillvägagångssätt, såsom att ramma ett rymdskepp till en asteroid - som genomfördes vid NASAS dubbel asteroidomdirigeringstest, eller dart, "inte tillräckligt med energi 2022 - för att inte ha tillräckligt med energi för att avskräcka det från kursen".

Mary Burkey, fysiker vid Lawrence Livermore National Laboratory i Livermore, Kalifornien, beskriver studien som "en av de första stora blockbusterpublikationerna som försöker ta reda på hur vi kan återskapa en kärnkraftsdistraktion av en asteroid". Det betonar att andra experiment undersöker möjligheten att också använda meteoritprover för att simulera sammansättningen av asteroider mer exakt. "Planetskyddet har mycket mer tid i rampljuset," säger hon.

Moore hoppas kunna utföra ytterligare experimentella tester från röntgenstrålar för att bli rullad teknik för att förfina deras effektivitet. En dag kan ett test också äga rum i rymden, liknande DART -uppdraget, för att observera effekten på en verklig asteroid. "Det finns inget som hindrar oss från att göra det, bortsett från viljan att göra det," säger han.

1. Moore, N. W. et al. Nature Phys. https://doi.org/10.1038/s41567-02633333333 (2024).