Amerikai kutatók háromdimenziós szimulációkat fejlesztenek, hogy felmérjék, miként használható fel egy nukleáris eszköz egy Földet fenyegető aszteroida eltérítésére vagy potenciális megzavarására.
A Lawrence Livermore Nemzeti Laboratórium (LLNL) csapata a Spheral szimulációs kód segítségével képes modellezni, hogyan reagálhat egy aszteroida, amikor az objektum felszíne közelében felrobban egy nukleáris eszköz, amelynek röntgensugarai felmelegítik és elpárologtatják az anyagot. Az eljárást már validálták a bevett aszteroida-eltérítési modellekkel szemben, a Spheral segítségével pedig három összetett zavarforgatókönyvet vizsgáltak a kutatók.
Megelőzhető lenne az aszteroida becsapódása
A veszélyes aszteroidák ellen nem feltétlenül vagyunk tehetetlenek: ha egy fenyegető égitestet időben észlelünk, pályájának módosításával vagy szétdarabolásával csökkenthető a becsapódás kockázata. A Lawrence Livermore Nemzeti Laboratórium munkatársai nagy felbontású, háromdimenziós szimulációkkal vizsgálták, hogyan reagálhat egy aszteroida egy nukleáris eltérítési kísérletre.
A bolygóvédelem egyik lehetséges módszere az eltérítés, amelynél az égitest sebességét vagy pályáját változtatják meg annyira, hogy az elkerülje a Földet. A NASA 2022-es DART-küldetése igazolta, hogy egy űrszonda becsapódásával módosítható egy aszteroida holdjának mozgása. Nagyobb égitestek vagy rövid figyelmeztetési idő esetén ugyanakkor más megoldásokra is szükség lehet. A nukleáris robbantás jelentős energiamennyiséget adhat át az objektumnak, és megfelelő körülmények között annak szétesését is előidézheti.
Mit mutattak a szimulációk?
A kutatócsoport először több mint 1500 egydimenziós szimuláció eredményeit vetette össze az LLNL korábban alkalmazott Ares számítási kódjával. A két módszer eredményei szorosan egyeztek, ami megerősítette a Spheral szimulációs eszköz alkalmasságát a jóval összetettebb, háromdimenziós vizsgálatokra.
A következő lépésben három hipotetikus forgatókönyvet modelleztek. Mindegyik egy szabálytalan alakú, hozzávetőleg 160 méter átmérőjű aszteroidát vizsgált, miközben változtatták a robbanás feltételezett távolságát és az égitest anyagának törési tulajdonságait.
Az egyik szimuláció különösen jelentős károsodást mutatott: az aszteroida anyagának mintegy 98 százaléka súlyosan sérült, és hozzávetőleg 97 százaléka olyan sebességet ért el, amely meghaladta az eredeti égitest szökési sebességét. Ez azt jelenti, hogy az anyag jelentős része elhagyhatná az aszteroida gravitációs vonzásának tartományát, vagyis a test szétesése valószínűsíthető.
A szétdarabolás önmagában nem elég
Az eredmények alapján a háromdimenziós modellezés részletesebben tárhatja fel a törések kialakulását, a szerkezeti károsodást és a törmelék mozgását. Isaiah Santistevan, a tanulmány vezető szerzője arra hívta fel a figyelmet, hogy ezek a folyamatok alapvető fontosságúak annak megértéséhez, miként reagálhat egy aszteroida egy nukleáris beavatkozásra.
A módszer ugyanakkor még nem bizonyítja, hogy egy ilyen eljárás minden esetben biztonságosan megakadályozná a becsapódást. A szétdarabolás során keletkező törmelék pályáját, valamint a megmaradó darabok jelentette kockázatot is értékelni kell. A cél nem pusztán az aszteroida széttörése, hanem annak biztosítása, hogy a Földet fenyegető veszély ténylegesen csökkenjen.
A kutatás ezért elsősorban a bolygóvédelmi lehetőségek pontosabb felméréséhez járulhat hozzá. Minél megbízhatóbban modellezhető egy aszteroida viselkedése szélsőséges körülmények között, annál megalapozottabban lehet kiválasztani a megfelelő beavatkozást, ha egyszer valóban veszélyes égitest kerül a Föld felé vezető pályára.
Forrás: Interesting Engineering
Borítókép: Adobe Stock
