Broń jądrowa obroni ludzkość przed asteroidami
Naukowcy zastanawiają się jak wykorzystać broń jądrową do obrony Ziemi przed zagrożeniem z kosmosu. Badacze próbują potwierdzić to, że siła wybuchu mogła by zmienić tor lotu asteroidy zmierzającej ku naszej planecie.
Badanie, opublikowane w czasopiśmie Planetary Science Journal, wprowadza nowatorskie podejście do symulacji osadzania się energii z broni jądrowej na powierzchni asteroidy. Nowe narzędzie poprawia zrozumienie wpływu promieniowania jądrowego na powierzchnię asteroidy, jednocześnie otwierając drzwi do nowych badań nad dynamiką fali uderzeniowej wpływającej na jej wewnętrze.
Model, stworzony przez naukowców z Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), wykorzysta dane uzyskane podczas misji NASA Double Asteroid Redirection Test (DART), podczas której we wrześniu 2022 r. narzędzie służące do zderzenia, zostało skierowane w stronę asteroidy, aby zmienić jej trajektorię. Jednak ze względu na ograniczenia dotyczące masy, którą można wynieść w kosmos, naukowcy wciąż badają wykorzystanie broni jądrowej jako realną alternatywę dla misji uderzenia kinetycznego.
Broń jądrowa ma najwyższy stosunek gęstości energii na jednostkę masy spośród wszystkich technologii stosowanych przez człowieka, co czyni ją nieocenionym narzędziem w walce z zagrożeniami pochodzącymi z kosmosu – twierdzi Mary Burkey, fizyk z LLNL, która kierowała badaniami.
„Jeśli mielibyśmy wystarczająco dużo czasu na ostrzeżenie, moglibyśmy potencjalnie wystrzelić ładunek nuklearny, wysyłając go miliony kilometrów w stronę asteroidy, która zmierza w kierunku Ziemi. Następnie zdetonowalibyśmy urządzenie i albo odchylilibyśmy asteroidę, utrzymując ją w nienaruszonym stanie, ale zapewniając kontrolowane odepchnięcie od Ziemi, albo moglibyśmy rozbić ją na małe, szybko poruszające się fragmenty, które również ominęłyby naszą planetę” – mówi Burkey.
Dokładne przewidywania dotyczące skuteczności misji odchylania trajektorii asteroid, za pomocą broni jądrowej opierają się na zaawansowanych symulacjach wielofizycznych, powiedziała Burkey, wyjaśniając, że modele symulacyjne LLNL obejmują szeroki zakres czynników fizycznych, co czyni je złożonymi i wymagającymi obliczeniowo.
Badaczom dzięki symulacjom udało się otrzymać dokładną bibliotekę funkcji osadzania energii promieniowania rentgenowskiego, opracowaną przy użyciu kodu radiacyjno-hydrodynamicznego Kull. Symulacje o wysokiej wierności śledziły fotony penetrujące powierzchnie materiałów podobnych do asteroid, takich jak skały, żelazo i lód, przy jednoczesnym uwzględnieniu bardziej złożonych procesów, takich jak ponowne promieniowanie. Model uwzględnia również zróżnicowany zestaw warunków początkowych, w tym różne porowatości, widma źródeł, fluencje promieniowania, czas trwania źródła i kąty padania. To kompleksowe podejście sprawiło, że model można zastosować do szerokiego zakresu potencjalnych zagrażających Ziemi asteroid.
Jeśli dojdzie do prawdziwego zagrożenia związanego z uderzeniem asteroidy, modelowanie symulacyjne o wysokiej wierności będzie miało kluczowe znaczenie dla zapewnienia decydentom praktycznych, opartych na ryzyku informacji, które mogą zapobiec uderzeniu, pomóc ochronić podstawową infrastrukturę i ratować życie, wyjaśnia Megan Bruck Syal, kierownik projektu obrony planetarnej LLNL.
„Chociaż prawdopodobieństwo uderzenia dużej asteroidy w ciągu naszego życia jest niskie, potencjalne konsekwencje mogą być katastrofalne” – powiedziała Bruck Syal.
Emil Gołoś
