New Science: ядерный удар по астероиду может быть безопасен
В рамках последнего эксперимента, моделирующего воздействие ядерного взрыва на астероиды, была выявлена новая возможность применения ядерного детонационного механизма для планетарной защиты, что оказалось более безопасным и эффективным, чем предполагалось ранее. Международный консорциум ученых, включающий физиков из Оксфордского университета и специалистов компании Outer Solar System Company (OuSoCo), провел комплексное исследование, которое опровергло устоявшийся миф о том, что ядерный взрыв приводит к фрагментации астероида на множество крупных и мелких частиц.
Ключевая научная инновация заключается в том, что материалы астероидов при экстремальных условиях не разрушаются, а, напротив, демонстрируют значительное повышение прочностных характеристик. В ходе эксперимента, проведенного в лаборатории HiRadMat Европейского центра ядерных исследований (CERN), протонный ускоритель Super Proton Synchrotron был использован для облучения образца железного метеорита Кампо-дель-Сьело импульсами различной интенсивности. Температурные сенсоры и лазерная доплеровская виброметрия продемонстрировали, что после начального температурного размягчения образец не только восстановил свою исходную прочность, но и превысил ее на 250%.
Кроме того, было установлено, что материалы астероидов обладают демпфирующими свойствами, которые варьируются в зависимости от скорости деформации: при увеличении интенсивности воздействия эффективность рассеяния поглощаемой энергии возрастает. Эти данные объясняют наблюдаемые различия между лабораторными измерениями прочностных характеристик астероидных материалов и их поведением при взаимодействии с земной атмосферой. Результаты исследования имеют фундаментальное значение для разработки эффективных стратегий планетарной защиты, подчеркивая необходимость учета изменения механических свойств астероидов при моделировании траекторных отклонений.
В отличие от сценарных интерпретаций, представленных в кинематографе, реальная ядерная миссия, вероятно, будет включать детонацию на определенном расстоянии от астероида, что обеспечит изменение его траектории без риска фрагментации. Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature Communications, человечество должно быть подготовлено к реализации такой миссии с высокой степенью уверенности, поскольку полноценные испытания в условиях космического пространства невозможны. В связи с этим глубокое понимание физических процессов и детальное изучение механических свойств астероидных материалов становятся критически важными аспектами подготовки.
Дальнейшие исследования планируется проводить с использованием образцов, обладающих различным химическим составом, с целью учета многообразия потенциальных космических угроз.