Дали човештвото навистина би можело, како во холивудските катастрофични филмови, со нуклеарна експлозија да го отклони астероид кој се заканува на Земјата? Ново научно истражување, базирано на напредни симулации и експерименти какви досега не биле изведени, сугерира дека оваа опција не е научна фантастика, туку реална можност во екстремни сценарија.
Истражувачите откриле дека астероидите можат да издржат многу поголеми механички напрегања отколку што претходно се мислело. Парадоксално, под силен удар тие не се распаѓаат полесно, туку напротив, стануваат поцврсти. Ова откритие е клучно за стратегиите за планетарна одбрана, бидејќи укажува дека нуклеарен удар би можел да го задржи астероидот во една целина, наместо да го распарчи во мноштво фрагменти што би ја погодиле Земјата, објавува Science Alert.
Нуклеарната опција како последна линија на одбрана
Во неодамна објавен научен труд, тим истражувачи, меѓу кои и физичари од University of Oxford, соработувал со стартап-компанијата Outer Solar System Company (OuSoCo), специјализирана за нуклеарно пренасочување на астероиди. Целта била да се анализира како се однесува железна вселенска карпа кога е изложена на екстремни енергетски оптоварувања.
„Целта на овие анализи е да се испитаат промените во внатрешната структура на метеоритите предизвикани од зрачење и на микроскопско ниво да се потврди дека цврстината на материјалот може да се зголеми и до 2,5 пати – што го покажаа и експерименталните резултати“, објаснува Мелани Бохман, коосновачка на OuSoCo и една од водечките истражувачки.
Проблемите со кинетичките удари
Еден од досега најперспективните методи за планетарна одбрана беше демонстриран со мисијата DART во 2022 година, кога вселенска летало намерно удри во астероид за да му ја промени орбитата. Идејата е релативно едноставна: со огромна брзина се удира во објектот и се пренесува доволно енергија за негово отстапување.
Но, во пракса, постојат сериозни неизвесности. Ударот на погрешно место може само да го одложи судирот со Земјата, а реакцијата на материјалот од кој е составен астероидот може да доведе до неочекувани ефекти, како фрагментација или драстична промена на траекторијата.
Затоа, изборот помеѓу кинетички импактор и нуклеарна експлозија зависи од деталното разбирање на механичките својства на астероидите. Проблемот е што вакви податоци има многу малку, а постојните модели често даваат резултати што меѓусебно се разликуваат и до седум пати.
Единствен експеримент во ЦЕРН
Клучниот пробив доаѓа од експеримент спроведен во CERN, во постројката HiRadMat. Наместо да ги уништат примероците, како што било случај во претходните истражувања, научниците првпат успеале недеструктивно и во реално време да ја следат деформацијата на вистински метеорит под екстремни услови.
Тие користеле акцелераторот Super Proton Synchrotron за да озрачат примерок од железниот метеорит Campo del Cielo, бомбардирајќи го со кратки, но исклучително енергетски импулси од протонски зраци.
„Првпат можевме директно да набљудуваме како вистински примерок од метеорит се деформира, зајакнува и се прилагодува под екстремни услови“, вели Џанлука Грегори, физичар од Оксфорд и коавтор на студијата.
Изненадувачка отпорност на астероидите
Со помош на температурни сензори и ласерска Доплерова виброметрија, истражувачите откриле дека материјалот прво омекнува и се витка, а потоа изненадувачки повторно се зацврстува. Покажал и својство на „пригушување“ зависно од брзината на деформација: колку е посилен ударот, толку поефикасно материјалот ја распрснува енергијата.
Ова објаснува зошто претходните лабораториски експерименти давале резултати што не се совпаѓаат со реалните набљудувања на метеорити кои влегуваат во Земјината атмосфера. Механичките својства на астероидите, покажува истражувањето, не се фиксни – тие се развиваат во реално време под влијание на екстремни услови.
Иднината на планетарната одбрана
Следните истражувања ќе опфатат и други типови астероиди, бидејќи оние со посложена, хетерогена структура ќе реагираат различно на напрегање. Крајната цел, секако, е ова знаење никогаш да не мора да се примени во реална криза.
„Светот мора да биде способен со голема сигурност да спроведе мисија за нуклеарно пренасочување, без можност однапред да направи вистински тест. Тоа поставува исклучително високи барања за податоците и физиката“, вели Карл-Георг Шлезингер, коосновач на OuSoCo.
Доколку нуклеарната опција некогаш стане неопходна, таа најверојатно нема да изгледа како во филмовите. Наместо да се „вградува“ експлозив во астероидот, се разгледува сценарио на нуклеарна детонација на одредена дистанца, која би испарила дел од неговата маса и со тоа би ја променила орбитата.
Истражувањето е објавено во научното списание Nature Communications.
