Forma asteroidului decide unde trebuie lovit cu o explozie nucleară
Dacă un asteroid periculos s-ar îndrepta spre Pământ, o soluție de apărare ar putea fi o detonare nucleară care să lovească o parte a suprafeței cu raze X și să-l scoată de pe traiectorie. Noi simulări arată însă că, în cazul unui asteroid neregulat, locul exact unde lovesc razele X poate schimba radical rezultatul.
Într-un studiu publicat în revista Icarus, cercetătorii au constatat că iradierea unor laturi diferite ale aceluiași asteroid simulat a modificat atât impulsul transmis, cât și rotația indusă. Într-un caz, viteza de deviere a fost de 3,9 milimetri pe secundă dintr-un unghi, dar de doar 0,8 milimetri pe secundă din altul — o diferență de aproape cinci ori.
„Ne așteptam ca ținta să conteze”, a spus Nathan Moore, fizician la Sandia National Laboratories și coordonatorul cercetării. „Ce ne-a surprins a fost cât de mult.” Pentru un alt asteroid, variația vitezei de rotație după deviere a fost de 17 ori.
Concluzia este că, într-o încercare reală de deviere cu o explozie nucleară, cunoașterea formei obiectului și alegerea laturii potrivite ar putea fi esențiale. Modelele anterioare simplificau problema alegând între forme realiste și calcule de înaltă fidelitate; echipa lui Moore le-a combinat pe ambele.
„Noul nostru algoritm este de peste 1.600 de ori mai rapid, ceea ce a fost crucial”, a explicat Moore. El a pornit de la un experiment care a arătat pentru prima dată că razele X pot devia un fragment de material asteroidic. „Majoritatea cercetătorilor modelau asteroizii ca sfere. Face matematica mai simplă. Problema e că asteroizi sferici nu există”, a adăugat el.
Cercetătorii au combinat codul ALEGRA, folosit pentru experimente rapide și de înaltă energie, cu SPARTA, un cod Monte Carlo pentru forțe slabe și lente. Simulările pornesc de la imagini 3D de înaltă rezoluție obținute de sonde spațiale și pot varia mărimea și distanța exploziei, precum și latura iradiată.
Programul generează o hartă a porțiunilor de suprafață vaporizate și calculează cât de puternic ar fi împins asteroidul, cât de repede s-ar învârti și cât de mult s-ar putea dezintegra suprafața. Ultimul aspect contează, pentru că scopul este să împingi obiectul, nu să-l spargi în bucăți care ar putea rămâne periculoase.
„Momentan, modelul nostru ia în calcul doar dezintegrarea rocilor de la suprafață. Nu putem prezice încă fidel dezintegrarea întregului corp”, a precizat Moore. Pentru asta ar fi nevoie de mai multă cercetare și de instrumente de modelare mai bune.
Deocamdată, rezultatele au implicații majore. „Studiul arată cât de important este să țintești cu atenție. Alegi latura potrivită și câștigi. Greșești și poate fi o zi proastă”, a spus Moore. Echipa oferă astfel un instrument pentru planificarea unei misiuni: teoretic, s-ar putea încărca date despre asteroid, calcula puterea, distanța și direcția optimă a exploziei.
Există și limite. Simularea are nevoie de date destul de precise despre forma asteroidului din toate părțile, iar oamenii s-ar putea să nu aibă timp să le obțină. Poziționarea exploziei la distanța ideală, pe latura corectă, ar fi de asemenea dificilă. Cu toate acestea, cercetarea reduce din incertitudini, iar Moore spune că acest lucru este încurajator.
