Nova simulacija i laboratorijski eksperimenti pokazuju da metalni asteroidi mogu prvo privremeno omekšati pa se potom ponovo učvrstiti pod snažnim udarima, uz efikasno prigušenje energije. Ispitivanje uzorka Campo del Cielo u CERN-ovom HiRadMat objektu ukazuje na povećanje mikroskopske čvrstoće za ~2.5×, što smanjuje rizik od opasne fragmentacije pri standoff nuklearnoj detonaciji. Rezultati menjaju pretpostavke u modelima planetarne odbrane i ukazuju na potrebu za daljim istraživanjima različitih sastava asteroida.
Simulacija i Eksperiment Pokazuju: Nuklearna Defleksija Asteroida Može Biti Izvodljiva
It May Be Safe to Nuke an Earthbound Asteroid After All, Simulation Suggests
Nova kombinacija simulacija i laboratorijskih pokušaja sugeriše da nuklearna opcija za preusmeravanje opasnog asteroida možda neće dovesti do razbijanja tela na stotine opasnih fragmenata — i zato vredi uzeti je u obzir kao krajnju, ali realnu opciju planetarne odbrane.
U nedavno objavljenom radu, tim istraživača iz University of Oxford u saradnji sa startupom Outer Solar System Company (OuSoCo) analizirao je kako se gvozdeni meteorit ponaša pod ekstremnim, kratkotrajnim udarnim opterećenjima. Umesto standardnih destruktivnih testova, naučnici su u CERN-ovom HiRadMat objektu koristili pulsne snopove protona Super Proton Synchrotrona da ne-destruktivno izlože uzorak iz niza Campo del Cielo različitim intenzitetima.
Ključni nalazi
Temperaturni senzori i laser Dopler vibrometrija pokazali su neočekivan tok događaja: uzorak se prvo omekšava i savija pod udarom, da bi se potom ponovno učvrstio. Takođe je zabeleženo svojstvo poznato kao prigušenje zavisno od stope deformacije (strain-rate dependent damping) — što je jači udar, to efikasnije materijal rasipa energiju.
"Ovo je prvi put da smo ne-destruktivno, u realnom vremenu, posmatrali kako se stvarni meteorit deformiše, jača i prilagođava pod ekstremnim uslovima," kaže Gianluca Gregori, fizičar sa University of Oxford i koautor studije.
Eksperimentalni rezultati upućuju na povećanje lokalne (mikroskopske) čvrstoće materijala za oko faktor 2.5, što pomaže da se objasne velike razlike između ranijih laboratorijskih procena granične čvrstoće (yield strength) i ponašanja meteora pri ulasku u Zemljinu atmosferu. Neki modeli daju razlike i do faktor 7, zavisno od toga da li se gledaju lokalne ili makroskopske osobine tela.
Subscribe to ScienceAlert's free fact-checked newsletter
Šta to znači za planetarnu odbranu
Do sada je jedna od najprominentnijih demonstracija tehnike bila misija DART (2022), koja je pokazala da kinetički impaktor može promeniti putanju manjih objekata. Međutim, impaktori nose rizik da ne deluju predvidljivo — pogrešno pogođenom tačkom asteroid se može fragmentisati ili se njegov ćejns pomera neočekivano.
Ovi novi podaci sugerišu da, kod metalnih ili relativno homogenih tela, standoff nuklearna detonacija — eksplozija blizu površine koja isparava materijal i stvara potisak — može promeniti putanju bez razbijanja asteroida na mnoštvo opasnih komada. Ipak, naučnici upozoravaju da heterogeni asteroidi (mešavina stijena, leda i metala) mogu imati drugačije odzive i zahtevaju dodatna ispitivanja.
"Svet mora biti sposoban da izvede nuklearnu misiju defleksije sa visokim stepenom poverenja, ali ne može sprovesti pravi test unapred. To postavlja izuzetne zahteve na materijalne i fizičke podatke," ističe Karl-Georg Schlesinger, suosnivač OuSoCo.
Studija naglašava da su mehanička svojstva asteroida promenljiva u realnom vremenu i da ih ne treba tretirati kao fiksne ulazne podatke u modelima odbrane. Autori najavljuju dalja ispitivanja na uzorcima različitih sastava kako bi se obuhvatile heterogenije strukture tela.
Rad je objavljen u časopisu Nature Communications.
Pomozite nam da budemo bolji.
