Ученые рассказали, что ядерный взрыв может сделать с астероидом

Хотя это излюбленная тема фильмов-катастроф, ядерная атака на приближающийся астероид в реальном мире считается очень плохой идеей.

Если ядерная бомба может уничтожить небольшой астероид, то ядерный удар по более крупному астероиду лишь раздробит его на части. Эти куски все равно будут угрожать нашей планете и, возможно, даже усугубят ситуацию, вызвав множественные удары по всей планете.

Но действительно ли использование ядерного оружия против приближающегося астероида — плохая идея? При правильном подходе ядерный взрыв может быть использован в качестве устройства для отклонения астероида.

Исследователи из Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса (LLNL) создали инструмент моделирования, который позволяет смоделировать, что может произойти, если ядерное устройство будет взорвано над поверхностью астероида. Этот инструмент помогает лучше понять, как радиация от ядерного взрыва взаимодействует с поверхностью астероида, а также изучить динамику ударных волн, которые могут повлиять на внутреннюю часть астероида.

Взрывная техника называется ядерной абляцией, при которой излучение взрыва испаряет часть поверхности астероида, создавая в ответ взрывную тягу и изменение скорости.

Модель может включать в себя широкий спектр начальных условий, которые имитируют виды астероидов, которые мы недавно смогли изучить вблизи, от твердых пород до груды обломков. Эти симуляции дают ученым-планетологам больше понимания — и больше вариантов — того, когда космический камень может однажды обрушиться на Землю.

«Если у нас будет достаточно времени для предупреждения, мы сможем запустить ядерное устройство, отправив его за миллионы километров к астероиду, который направляется к Земле», — говорит исследователь Мэри Берки из LLNL, Ремонт колонок Алиса.

«Затем мы взорвем устройство и либо отклоним астероид, сохранив его в целости и сохранности, но обеспечив контролируемое отталкивание от Земли, либо разрушим астероид, разбив его на мелкие, быстро движущиеся фрагменты, которые также пролетят мимо планеты».

Благодаря миссии Double Asteroid Redirection Test (DART), в ходе которой кинетическая ударная установка была намеренно врезана в астероид, чтобы изменить его траекторию, ученые узнали много нового о том, что нужно сделать, чтобы перенаправить опасный астероид. Новая модель, названная моделью осаждения рентгеновской энергии, дает исследователям инструменты для развития знаний, полученных в ходе миссии DART, а также для изучения того, как ядерная абляция может стать жизнеспособной альтернативой миссиям с кинетическими ударами.

В пресс-релизе LLNL Бёрки отметил, что ядерные устройства имеют самый высокий показатель плотности энергии на единицу массы среди всех технологий, используемых человеком, что может сделать их бесценным инструментом для смягчения астероидной угрозы.

Но, как пишет команда в своей работе, опубликованной в журнале The Planetary Science Journal, «предсказание эффективности потенциальной миссии по отклонению или разрушению ядерного объекта зависит от точного мультифизического моделирования падения рентгеновской энергии устройства на астероид и последующей абляции материала».

По словам команды, для моделирования этих процессов требуется множество различных сложных физических пакетов, они охватывают много порядков величины и очень требовательны к вычислительным ресурсам. Бёрки и ее коллеги поставили перед собой цель разработать эффективный и точный способ моделирования ядерного отклонения для целого ряда физических свойств астероида.

По словам Бёрки, их высокоточное моделирование позволяет отслеживать фотоны, проникающие в поверхности астероидоподобных материалов, таких как камень, железо и лед, и учитывать при этом более сложные процессы, такие как переизлучение.

Модель также учитывает широкий спектр астероидных тел. По их словам, такой комплексный подход делает модель применимой к широкому спектру потенциальных сценариев развития астероидов.

По словам Меган Брук Сиал (Megan Bruck Syal), руководителя проекта по планетарной обороне LLNL, если возникнет реальная чрезвычайная ситуация в области планетарной обороны, это высокоточное имитационное моделирование будет иметь решающее значение для предоставления лицам, принимающим решения, информации, основанной на факторах риска, которая может предотвратить столкновение с астероидом, защитить важную инфраструктуру и спасти жизни, пояснила она.

«Хотя вероятность столкновения с крупным астероидом в течение нашей жизни невелика, потенциальные последствия могут быть катастрофическими», — говорит Брук Сиал.