Ядерный взрыв потенциально может помочь защитить Землю от астероида, который движется по опасной траектории. Рентгеновское излучение нагревает поверхность космического тела и создаёт толчок, способный изменить его курс. Однако, как сообщает ScienceDaily, эффективность такого метода во многом зависит от того, с какой стороны будет направлен импульс.
Учёные отмечают, что реальные астероиды имеют неровную поверхность и неправильную форму, поэтому ведут себя иначе, чем гладкие сферы в прежних компьютерных моделях. В исследовании, опубликованном в журнале Icarus, один и тот же астероид при облучении с разных направлений получил различное изменение скорости. В одном случае показатель составил 3,9 миллиметра в секунду, а в другом — только 0,8 миллиметра в секунду, то есть разница приблизилась к пяти разам.
Изменение вращения космического тела может оказаться ещё заметнее. Для другого смоделированного астероида скорость вращения при выборе разных направлений воздействия отличалась в 17 раз. Руководитель работы, физик Национальной лаборатории Сандия Натан Мур, заявил, что исследователи ожидали зависимости результата от точности наведения, но масштаб различий стал для них неожиданным.
Для расчётов специалисты создали модель, которая позволяет одновременно учитывать сложную форму астероида и физические процессы после рентгеновского импульса. По данным авторов, новый алгоритм работает более чем в 1600 раз быстрее прежних решений. Он объединяет две разработанные в лаборатории системы: ALEGRA, предназначенную для моделирования высокоэнергетических процессов, и SPARTA, применяемую для расчёта относительно слабых и медленных воздействий.
Модель может воссоздавать трёхмерную форму астероида по изображениям, полученным во время пролёта космического аппарата. Затем исследователи меняют мощность взрыва, расстояние до объекта и направление поступления излучения, после чего рассчитывают объём испарившегося вещества, силу толчка, изменение вращения и повреждение поверхности. Такой подход должен помочь изменить траекторию крупного тела, не расколов его на множество фрагментов, которые также могли бы представлять опасность для Земли.
Пока расчёты учитывают только разрушение пород на поверхности и не позволяют точно предсказать распад всего астероида. Для практической миссии потребовались бы подробные сведения о форме объекта со всех сторон, а также крайне точное размещение ядерного устройства рядом с движущимся телом. Исследование финансировалось в рамках программы внутреннего развития Национальной лаборатории Сандия и, по оценке авторов, может снизить неопределённость при выборе способа планетарной защиты.