Исследование с макетами астероидов в вакууме подтвердило концепцию с помощью рентгеновских лучей

Отклонение фиктивного астероида с помощью лабораторного рентгеновского импульса. Автор: Nature Physics (2024). DOI: 10.1038/s41567-024-02633-7

Кометы и астероиды могут представлять угрозу для нашей планеты, если их траектории пройдут слишком близко к Земле. Как недавно продемонстрировала миссия NASA's Double Asteroid Redirection Test (DART), космический корабль может быть использован для удара по астероиду и изменения его траектории.

Однако этот подход физического воздействия требует много времени и подготовки и, как правило, является дорогим. В альтернативном подходе рентгеновские лучи от ядерного взрыва могут быть использованы для быстрого нагрева поверхности целевого объекта, заставляя его испаряться и менять направление движения.

Натан Мур и его коллеги проверили, как имитировать эффект ядерного устройства, ударяющего по астероиду в лабораторных экспериментах. Они использовали рентгеновские лучи для нацеливания на два макета астероидов шириной 12 миллиметров в вакууме — один образец состоял из кварца, а другой был сделан из плавленого кварца.

В обоих экспериментах Мур и его коллеги наблюдали, как рентгеновские импульсы нагревают поверхность аналогов астероидов, что приводит к образованию струи пара, которая создает передаваемый импульс кварцевым и кремниевым мишеням и создает скорости около 69,5 метров в секунду и 70,3 метров в секунду соответственно.

Затем исследователи использовали эти измерения для проведения численного моделирования того, как этот метод отклонения астероидов может масштабироваться, и предположили, что околоземные объекты диаметром около 4 километров можно отклонять с помощью стратегии ядерного удара.

Авторы предполагают, что в будущих экспериментах можно будет исследовать другие целевые материалы и структуры, а также тестировать различные рентгеновские импульсы, поскольку паровой шлейф, создаваемый рентгеновскими импульсами, зависит от химического состава астероида.

Больше информации: Nathan Moore, Simulation of asteroid deflection with a megajoule-class X-ray pulse, Nature Physics (2024). DOI: 10.1038/s41567-024-02633-7. www.nature.com/articles/s41567-024-02633-7

Источник: Nature Publishing Group