Može li čovječanstvo, po uzoru na filmove katastrofe, nuklearnim oružjem skrenuti nadolazeći asteroid i spasiti Zemlju? Nova simulacija udara, dosad neviđena po pristupu, sugeriše da bi nuklearna opcija mogla biti realna kao zadnja opcija za sprečavanje apokalipse.
Istraživači su otkrili da svemirske gromade mogu izdržati mnogo veće naprezanje nego što se ranije zaključivalo, jer, suprotno intuiciji, pod snažnim udarom postaju čvršće. Iako to može zvučati obeshrabrujuće, ovo otkriće moglo bi poboljšati strategije planetarne odbrane jer upućuje na to da bi asteroid pogođen nuklearnim projektilom ostao cjelovit, umjesto da se raspadne u mnoštvo fragmenata koji bi zasuli našu planetu.
Nuklearna opcija kao posljednja linija odbrane
U nedavno objavljenom radu, tim istraživača, uključujući fizičare sa Univerziteta Oksford, udružio se sa startupom koji je specijalizovan za nuklearno preusmjeravanje asteroida, Outer Solar System Company (OuSoCo) kako bi analizirao šta se događa sa željeznom svemirskom stijenom pri različitim opterećenjima.
"Cilj ovih analiza je istražiti promjene u unutrašnjoj strukturi meteorita uzrokovane zračenjem i na mikroskopskom nivou potvrditi da se čvrstoća materijala povećava 2.5 puta, što su pokazali i eksperimentalni rezultati", objašnjava Melani Bohman, koosnivačica OuSoCoa i jedna od voditeljica istraživačkog tima.
Problem s kinetičkim udarima
Jedan od obećavajućih načina za sprečavanje apokalipse uzrokovane asteroidom, demonstriran misijom DART 2022. godine, jeste skretanje prijetnje kinetičkim impaktorom - projektilom ili letjelicom koja se zabija u prijeteći asteroid brzinom višestruko većom od brzine metka.
Iako je koncept jednostavan, stvarnost je opterećena opasnim neizvjesnostima. Udar na pogrešno mjesto mogao bi samo odgoditi sudar sa Zemljom. Osim toga, energija impaktora i reakcija materijala asteroida mogu dovesti do neočekivanih posljedica poput fragmentacije ili iznenađujuće promjene putanje.
Stoga, kako bi se odlučili između impaktora poput DART-a i još neisprobane nuklearne metode, oni koji brane planetu moraju utvrditi mehaničko ponašanje različitih materijala od kojih su asteroidi sačinjeni. To je znanje ključno za prenos energije na asteroid i preusmjeravanje njegove putanje dalje od Zemlje.
Ipak, takvih je podataka malo, naročito onih koji pokazuju kako materijali reaguju u stvarnom vremenu. Primjera radi, različiti modeli daju različite vrijednosti za granicu popuštanja, mjeru koliko se lako tijelo lomi pod naprezanjem, a te se vrijednosti mogu razlikovati i do sedam puta.
Jedinstveni eksperiment u CERN-u
Prijašnja ispitivanja uništavala su uzorke i onemogućila je direktno mjerenje reakcija materijala dok su se one događale. "Prvi smo put uspjeli nedestruktivno i u stvarnom vremenu posmatrati kako se stvarni uzorak meteorita deformiše, jača i prilagođava pod ekstremnim uslovima", kaže Đanluka Gregori, fizičar sa Univerziteta Oksford i koautor studije.
Istraživači su primijenili jedinstvenu tehniku kako ne bi uništili dokaze. Koristili su akcelerator čestica Super Proton Synchrotron u CERN-ovom postrojenju HiRadMat kako bi ozračili uzorak željeznog meteorita Campo del Cielo, bombardujući ga visokoenergetskim, kratkotrajnim impulsima protonskog zraka.
Iznenađujuća otpornost asteroida
Pomoću temperaturnih senzora i laserske Doplerove vibrometrije, tehnike za analizu površinskih vibracija, otkrili su da je uzorak meteorita omekšao, savio se, a zatim se iznenađujuće ponovo ojačao. Takođe je pokazao svojstvo prigušenja zavisno o brzini deformacije, što znači da što ga jače udarite, to učinkovitije raspršuje energiju.
Ova metoda pruža neprocjenjive podatke koji objašnjavaju zašto se odstupanja u granici popuštanja uočena u prijašnjim laboratorijskim eksperimentima razlikuju od dokaza o fragmentaciji meteorita u Zemljinoj atmosferi. Pokazuje se da su ta odstupanja posljedica činioca kao što je unutrašnja preraspodjela naprezanja te da se mehanička svojstva razvijaju u stvarnom vremenu i ne bi se trebala smatrati fiksnima, kao što je često slučaj u postojećim modelima.
Budućnost planetarne odbrane
Dalja istraživanja uključivaće i druge vrste asteroida. Ovdje su istraživači odabrali uzorak bogat željezom zbog njegove relativne homogenosti, ali heterogenije svemirske stijene pokazaće različite sposobnosti rasipanja naprezanja zavisno o prostornom rasporedu svojih sastavnih materijala.
Krajnji cilj ovog istraživanja, nadajmo se, ostaće teorijski. "Svijet mora moći s velikom sigurnošću izvesti misiju nuklearnog skretanja, a ipak ne može unaprijed sprovesti stvarni test. To postavlja vanredne zahtjeve za podatke o materijalima i fizici", kaže Karl-Džordž Šlesinger, koosnivač OuSoCo-a i drugi vodilac tima.
Međutim, ako nuklearna opcija ikada bude potrebna, vjerovatno neće nalikovati onima iz filmova - bušenje neće biti potrebno. Umjesto postavljanja eksploziva u asteroid, neki fizičari predlažu nuklearnu detonaciju na određenoj udaljenosti od asteroida kako bi isparili dio njegove mase i tako ga odgurali s njegove orbitalne putanje. Ovo istraživanje objavljeno je u časopisu "Nature Communications".
