Broń jądrowa w obronie planetarnej. Naukowcy symulowali zniszczenie planetoidy

• W symulacji zbadano wpływ wybuchu jądrowego na nieregularną planetoidę o rozmiarach blisko 160 metrów.
• W najdłuższym wariancie 98 proc. materiału obiektu uległo pełnemu uszkodzeniu, a 97 proc. poruszało się szybciej niż prędkość ucieczki z planetoidy.
• Obliczenia obejmowały zaledwie 145 milisekund po detonacji, mimo że do ich wykonania używano 1680 procesorów przez 59 dni.

Na Ziemię regularnie spadają meteoryty, a kratery na jej powierzchni świadczą o wcześniejszych zderzeniach z większymi ciałami. Dlatego naukowcy badają sposoby ochrony planety przed obiektami, które w przyszłości mogłyby znaleźć się na kursie kolizyjnym. Jednym z rozważanych rozwiązań jest niewielka zmiana trajektorii planetoidy, a innym jej rozbicie.

DLA CIEBIE

Hyundai na Paris Motor Show 2026

Symulacja wybuchu jądrowego przy planetoidzie

Wcześniej wariant zmiany trajektorii sprawdzono podczas misji DART. Sonda uderzyła w księżyc jednej z planetoid, a badacze obserwowali wpływ tego działania na jego ruch. W przypadku większych obiektów taki impaktor może jednak dostarczyć zbyt mało energii.

W nowej analizie sprawdzono więc detonację ładunku jądrowego w pobliżu powierzchni planetoidy. Promieniowanie X miałoby gwałtownie ogrzać i odparować jej zewnętrzną warstwę.

Badacze najpierw porównali ponad 1,5 tys. symulacji jednowymiarowych wykonanych za pomocą kodu Spheral z rezultatami uzyskanymi w programie Ares, służącym do modelowania hydrodynamiki radiacyjnej. Zbliżone wyniki pozwoliły wykorzystać Spheral w bardziej wymagających obliczeniach trójwymiarowych.

Następnie przeanalizowano trzy scenariusze dla nieregularnego obiektu o rozmiarach blisko 160 metrów. Zmieniano m.in. odległość detonacji oraz założenia dotyczące podatności materiału na pękanie.

Odległość detonacji ma znaczenie

W najdłuższym wariancie 98 proc. materiału planetoidy zostało całkowicie uszkodzone. Spośród tej części 97 proc. poruszało się szybciej niż wynosiła prędkość ucieczki z obiektu. Materia przemieszczała się w przeciwnych kierunkach, co wskazywało na rozpad planetoidy.

Jednocześnie rezultat zależał od miejsca wybuchu. Detonacja przeprowadzona dalej od powierzchni dostarczyła obiektowi mniej energii, ale spowodowała rozleglejsze uszkodzenia, ponieważ energia rozłożyła się na większym obszarze.

Ważne będzie także ustalenie, czy fragmenty nie połączą się ponownie. Najdłuższa symulacja trwała 59 dni obliczeń, lecz obejmowała tylko 145 milisekund od wybuchu. Pierwszym autorem publikacji był Isaiah Santistevan z Lawrence Livermore National Laboratory w USA.