Nuklearni udar na asteroid koji se približava Zemlji možda više nije samo naučna fantastika. Novo istraživanje sugerira da bi, kao krajnja mjera planetarne odbrane, nuklearni udar mogao efikasno spriječiti katastrofalan sudar asteroida sa Zemljom.
Asteroidi su znatno otporniji nego što se ranije smatralo. Eksperimenti i simulacije pokazuju da se ova kosmička tijela mogu čak i ojačati pod ekstremnim udarima, što je kontraintuitivan efekat koji može unaprijediti strategije planetarne odbrane. Umjesto da se raspadne u opasne fragmente, asteroid bi nakon nuklearnog udara mogao ostati uglavnom netaknut, što bi olakšalo pokušaje preusmjeravanja njegove putanje.
U studiji objavljenoj u časopisu Nature Communications, tim naučnika, uključujući fizičare s britanskog Univerziteta Oxford, sarađivao je s kompanijom za nuklearno preusmjeravanje asteroida Outer Solar System Company (OuSoCo), kako bi ispitao ponašanje asteroida bogatog željezom pod ekstremnim stresom.
"Cilj ovih analiza bio je ispitati promjene u unutrašnjoj strukturi meteorita izazvane zračenjem te potvrditi, na mikroskopskom nivou, povećanje čvrstoće materijala za faktor 2,5, što su pokazali eksperimentalni rezultati", objasnila je Melanie Bochmann, suosnivačica OuSoCo-a i koautorica istraživanja, u izjavi za CERN Courier.
Šta je ključno za izbor metode odvraćanja asteroida?
Jedna od obećavajućih nenuklearnih metoda odvraćanja, slična NASA-inoj misiji DART iz 2022. godine, podrazumijeva kinetički projektil koji udara u asteroid kako bi promijenio njegovu putanju. Iako konceptualno jednostavna, ova metoda nosi određene rizike, jer pogrešan udar ili nepredvidiva reakcija materijala može dovesti do fragmentacije ili neplaniranih promjena kretanja.
Precizno poznavanje mehanike materijala asteroida zato je ključno za donošenje odluke hoće li se koristiti provjerena kinetička metoda ili zasad još uvijek teorijska nuklearna opcija. Ipak, precizni podaci o ponašanju materijala u realnom vremenu do sada su bili rijetki.
Upravo tu važnu ulogu imaju simulacije, uključujući i najnoviju koju su proveli autori ove studije.
„Ovo je prvi put da smo mogli posmatrati, nedestruktivno i u stvarnom vremenu, kako se pravi uzorak meteorita deformira, jača i prilagođava pod ekstremnim uslovima“, izjavio je na stranicama Univerziteta Oxford Gianluca Gregori, fizičar s Oxforda i koautor studije.
Simulacija na stvarnom meteoritu
Naučnici su uzeli pravi komad meteorita i izlagali ga snopovima protona (subatomskih čestica) različitih intenziteta, koristeći CERN-ov akcelerator čestica Super Proton Synchrotron. Time su simulirali ekstremne uslove kakve bi asteroid doživio pri snažnom udaru ili bliskoj nuklearnoj eksploziji, ali bez uništavanja uzorka.
Senzori i laserska Dopplerova vibrometrija pokazali su da se uzorak meteorita prvo omekšao, zatim savio, a na kraju iznenađujuće ponovo ojačao. To ukazuje na to da materijal meteorita pri snažnijem udaru bolje apsorbira energiju, umjesto da se raspadne.
Ovi rezultati objašnjavaju zašto su raniji modeli čvrstoće materijala toliko varirali i naglašavaju da se mehanička svojstva asteroida dinamički mijenjaju pod stresom. Buduća istraživanja uključivat će asteroide heterogenijeg sastava.
„Svijet mora biti sposoban provesti nuklearnu misiju preusmjeravanja uz visok stepen sigurnosti, ali takav test ne može izvesti u stvarnosti. To postavlja izuzetno visoke zahtjeve za pouzdanošću podataka o materijalima i fizici“, naveo je za CERN Courier Karl-Georg Schlesinger, suosnivač OuSoCo-a i voditelj istraživanja.
Ako se ikada primijeni, nuklearna metoda vjerovatno neće izgledati kao u filmovima. Umjesto postavljanja eksploziva unutar asteroida, fizičari predlažu detonaciju u njegovoj blizini, koja bi isparila dio površine i na kontroliran način promijenila njegovu orbitu.