Важливі новини щодня — додайте «Експерт» в улюблені джерела Google

Ядерну зброю потенційно можна використати для захисту Землі від великого астероїда, причому заряд не обов’язково доставляти безпосередньо на його поверхню. Фізики змоделювали вибух біля 160-метрового космічного тіла та з’ясували, як випромінювання може змінити його стан за частки секунди.

Популярний завдяки кіно сценарій, за якого ядерний заряд потрібно закласти всередину небезпечного астероїда або підірвати просто на його поверхні, має серйозну практичну проблему. Космічне тіло рухається і може хаотично обертатися, тому посадити на нього апарат, закріпитися та пробурити породу в умовах обмеженого часу надзвичайно складно.

Нове моделювання показало, що без безпосереднього контакту можна обійтися. Ядерний заряд пропонують підірвати на певній відстані від поверхні астероїда.

У вакуумі звичайна ударна хвиля не поширюється так, як у земній атмосфері. Однак значна частина енергії ядерного вибуху переходить у рентгенівське випромінювання, яке й стає одним із головних чинників впливу на астероїд.

Потужний імпульс рентгенівського випромінювання досягає поверхні космічного тіла та практично миттєво нагріває її. Тонкий верхній шар породи випаровується, а розігріта речовина починає з великою швидкістю розлітатися в космос.

Цей процес створює реактивний імпульс. У результаті астероїд або його частини можуть отримати додаткову швидкість, що потенційно дає змогу змінити небезпечну траєкторію.

Одночасно потужний тепловий вплив породжує хвилю всередині самого космічного тіла. Вона поширюється крізь породу та спричиняє внутрішні руйнування.

Для розрахунків дослідники створили модель 160-метрового астероїда. Під час побудови його структури та визначення властивостей матеріалу вони спиралися, зокрема, на дані про астероїд Бенну, а також метеорити Челябінськ і Аба-Пану.

У симуляції використали ядерний заряд потужністю одну мегатонну та перевірили його дію на різних відстанях від поверхні.

Один із варіантів передбачав детонацію лише за 10 метрів від астероїда. За розрахунками, у такому випадку критичних пошкоджень зазнали близько 98,2% його матеріалу.

При цьому приблизно 97% уламків набрали швидкість, вищу за другу космічну швидкість для цього астероїда. Це означає, що вони могли залишити його гравітаційне поле, а не зібратися знову в одне тіло.

Дослідники також перевірили вибух на відстані 25 метрів. Віддалення заряду збільшило площу поверхні, яку охопило рентгенівське випромінювання. Через це руйнування поширилося на більшу ділянку за коротший час.

Сам процес, який моделювали фізики, тривав лише 145 мілісекунд. Однак для його прорахунку суперкомп’ютеру знадобилося 59 днів безперервної роботи із залученням 1680 процесорів.

Отримані результати не означають, що ядерний вибух уже є готовим універсальним способом знищення будь-якого небезпечного астероїда. Водночас дослідники розглядають такі розрахунки як крок до створення практичних сценаріїв планетарного захисту на випадок виявлення космічного тіла, яке може зіткнутися із Землею.