Вчені змоделювали знищення небезпечного астероїду за допомогою ядерного вибуху

Американські дослідники розробляють тривимірні моделі, які допоможуть оцінити, чи можна захистити землю від небезпечного астероїда за допомогою ядерного пристрою. Вчені вивчають, як вибух поблизу космічного об'єкта може змінити траєкторію або зруйнувати його на фрагменти.

Про це пише Interesting Engineering.

Дослідженням займається команда Національної лабораторії імені Лоуренса у Ліверморі (LLNL). Для розрахунків вчені використовують програмний комплекс Spheral, що дозволяє моделювати реакцію астероїда на рентгенівське випромінювання від ядерного вибуху поруч із поверхнею. Під впливом випромінювання матеріал об'єкта швидко нагрівається та випаровується, що може вплинути на рух та цілісність астероїда.

Спочатку дослідники перевірили точність розрахунків, зіставивши понад 1500 одновимірних симуляцій Spheral із результатами, отриманими за допомогою перевіреного програмного комплексу Ares. Високий ступінь збігу результатів дозволив перейти до складнішого тривимірного моделювання руйнування космічного тіла.

Вчені розглянули три сценарії руйнування астероїда неправильної форми діаметром близько 160 метрів. У розрахунках змінювали відстань до передбачуваного ядерного вибуху та характеристики матеріалу, від яких залежить його стійкість до руйнування.

В одному з найбільш тривалих моделювань близько 98% матеріалу астероїда зазнало серйозних пошкоджень, через які об'єкт значною мірою втратив здатність зберігати цілісність. При цьому приблизно 97% матеріалу рухалося зі швидкістю, що перевищує швидкість втікання гравітації від астероїда. Значна частина фрагментів розліталася у протилежних напрямах, що вказувало на розпад тіла.

Керівник дослідження Ісайя Сантістеван зазначив, що тривимірні моделі дозволяють детальніше вивчати пошкодження, руйнування та рух матеріалу. За його словами, процеси, що спостерігаються в розрахунках, свідчать про те, що астероїд може розпадатися, а його фрагменти — долати власне гравітаційне тяжіння.

При цьому дослідники розглядають два важливі способи захисту від потенційно небезпечних астероїдів. Перший — зміна траєкторії об'єкта, щоб він пройшов повз Землю, зберігши цілісність. Другий - руйнація астероїда на фрагменти, які повинні розлетітися так, щоб не становити значну загрозу планеті.

У 2022 році NASA продемонструвало можливість зміни траєкторії астероїда в рамках місії DART. Космічний апарат навмисно зіткнувся із супутником астероїда Дідім - Діморфосом, змінивши його орбітальний рух. Цей експеримент підтвердив працездатність кінетичної дії, проте ядерний сценарій залишається предметом комп'ютерного моделювання та подальших досліджень.

Вчені наголошують, що завчасне виявлення небезпечного об'єкта має вирішальне значення: чим раніше стане відомо про потенційне зіткнення, тим більше часу залишиться для оцінки можливих способів захисту Землі.

Нагадаємо, до Землі наближається небезпечний астероїд.