Управляемый Армагеддон. Ученые придумали необычный способ защиты Земли от астероидов с помощью ядерного оружия

Лабораторный эксперимент подтвердил, что рентгеновское излучение, испускаемое атомным взрывом подходящего размера, может сбить с курса астероиды шириной от 3 до 5 километров. Как раз таких, которые могут нанести Земле ощутимый урон.

Что выяснили ученые?

Результаты исследования были опубликованы в авторитетном издании Nature Physics.

Ученые во главе с Натаном Муром из Сандийской национальной лаборатории (штат Нью-Мексико) предположили, что ядерную энергию в деле отражения атаки астероида можно использовать и более изящным методом.

Если нагреть небольшой участок поверхности астероида с помощью интенсивного излучения, то можно создать «ракетный эффект», поясняют авторы работы.

Минералы, из которых состоит астероид, будут испаряться с такой силой, что выходящие газы создадут своего рода реактивную струю, которая будет способна подтолкнуть массу астероида и изменить его траекторию.

Проще говоря, ядерные взрывы генерируют огромное количество рентгеновского излучения. Эксперимент показывает, что этого может быть достаточно, чтобы отвлечь астероид-убийцу.

Причем для испытания этой технологии нет нужды проводить футуристические эксперименты в космосе.

Основные принципы испарения горных пород с помощью электромагнитного излучения могут быть отлажены для различных материалов и минеральных структур прямо здесь, на Земле.

Команда под управлением Мура уже провела серию экспериментов с использованием высокочастотного генератора электромагнитных волн под названием Z Pulsed Power Facility.

Проверяя эту, как они ее назвали, радиационно-гидродинамическую модель, они смогли получить 1,5 мегаджоуля рентгеновского излучения из баллона с газом аргоном.

Далее этот «пузырь» излучения уничтожил тонкий кусок металлической фольги, удерживающий на высоте крупинку плавленого кварца.

Этот микроскопический «астероид» достаточно долго находился в свободном падении достаточно долго, чтобы полноценно исполняться роль реального астероида, дрейфующего в космосе.

Через долю секунды рентгеновский импульс пронесся над мишенью, «счесывая» микрометры материи с ее поверхности и генерируя ударные волны, которые позволили получить важные данные.

Обработав эти данные с помощью компьютерных моделей, ученые удостоверились в том, что значительно более мощный всплеск рентгеновского излучения в вакууме мог бы воздействовать на объекты значительно большего размера.

В частности, авторы работы предполагают, что рентгеновское излучение могло бы отклонить с траектории астероид размером с 5 км в поперечнике.

Для того, чтобы определить параметры такого воздействия, потребуются дальнейшие исследование. По словам Мура, на основании полученных данных можно пробовать строить модели и для других сценариев. Например, для других размеров астероида, а также с учетом других возможных вариантов его состава. В частности, далеко не все астероиды состоят из плавленого кварца. Важно рассмотреть варианты, при которых радиационное воздействие потребуется для астероида, состоящего из других материалов.

Другие варианты спасения Земли от астероида

Хотелось бы верить, что нам никогда не понадобится проверять нашу способность противостоять гигантским кускам камня из космоса.

И на текущий момент астрономам неизвестно о каких-либо небесных телах, которые серьезно угрожали бы Земле.

Однако, даже наиболее скептически настроенные ученые не спорят с тем, что неплохо бы иметь в запасе технологию, которая в случае необходимости могла бы помочь реальным «Брюсам Уиллисам» уничтожить астероид, угрожающий планете. Или хотя бы отвести его в сторону.

Отсюда — многочисленные разработки и эксперименты в этой области.

Одним из наиболее перспективных методов является использование кинетических ударных элементов для изменения траектории астероида. В сентябре 2022 года миссия NASA под названием DART успешно продемонстрировала этот метод. Космический аппарат DART столкнулся с Диморфосом, луной астероида Дидимос, сократив его орбиту примерно на 32 минуты.

«Впервые человечество изменило орбиту планетарного тела», — заявил на пресс-брифинге NASA доктор Энди Ривкин, руководитель исследовательской группы DART из Лаборатории прикладной физики Университета Джонса Хопкинса (APL).

Эта миссия позволила получить важные данные о том, как можно использовать кинетические ударные элементы для того, чтобы сдвинуть опасные астероиды с курса столкновения с Землей.

Другой научно обоснованный подход предполагает использование ядерных взрывных устройств вблизи астероида. В исследовании, опубликованном в журнале Acta Astronautica, ученые из Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса показали, что такой ядерный взрыв может придать достаточно энергии, чтобы значительно изменить курс астероида, не разрушая его.

Менее радикальное, но, возможно, не менее эффективное решение получило название «метод гравитационного трактора».

Эта концепция предполагает отправку космического аппарата, который будет лететь рядом с астероидом в течение длительного периода времени, используя гравитационное притяжение, чтобы незаметно изменить его траекторию". Координационное бюро планетарной обороны НАСА описывает гравитационный трактор как жизнеспособный вариант для небольших астероидов, обнаруженных заблаговременно. «Это медленный толчок, но при достаточном количестве времени его может быть достаточно», — констатирует Линдли Джонсон, астрофизик из NASA.

Несколько забавно звучит, на первый взгляд, концепция перекраски астероида в другой цвет. Это необходимо, чтобы измененть тепловые свойств астероида для использования эффекта Ярковского. Этот эффект возникает, когда астероид поглощает солнечный свет и возвращает энергию в виде тепла, создавая небольшую тягу. Изменив поверхность астероида — например, покрасив его в белый или черный цвет, — мы можем изменить то, как он поглощает и испускает излучение, тем самым корректируя его курс с течением времени.

Некоторые исследователи считат, что даже незначительные изменения тепловых свойств могут оказать значительное долгосрочное влияние на орбиту астероида.