Ermutigende Ergebnisse einer Computersimulation deuten auf den Einsatz nuklearer Geräte als tragfähige Verteidigung gegen die Erde hin.bedrohliche Asteroiden, die plötzlich aus heiterem Himmel auftauchen.
Die Zentrum für erdnahe Objektstudien bei Das Jet Propulsion Laboratory der NASA führt alle zwei Jahre eine Asteroideneinschlagssimulation durch. Die Übung von früher in diesem Jahr war insofern einzigartig, als der fiktive bedrohliche Asteroid mit dem Namen „2021 PDC“ nur sechs Monate vor seinem geplanten Treffen mit der Erdoberfläche entdeckt wurde. Es wurde als nicht ausreichend Zeit angesehen, um eine Eindämmungsstrategie umzusetzen, sodass sich die Teilnehmer hauptsächlich auf die Katastrophenhilfe konzentrierten. Es diente als unhöfliche Erinnerung an unsere Verwundbarkeit gegenüber diesen unentdeckten Asteroiden.
Idealerweise hätten wir ein paar Jahre Zeit oder gar Jahrzehnte um eine Reaktion zu starten, wie zum Beispiel den Gravitationseinfluss eines sperrigen Raumfahrzeugs zu nutzen, um einen Asteroiden sanft von seiner erdgebundenen Flugbahn zu stoßen. Alternativ könnten wir kinetische Impaktoren verwenden, um den Pfad eines Objekts zu ändern oder ein Nukleargerät, um es zu zerschmettern in Tausende von Stücken. Diese letztere Strategie, die als Disruption bekannt ist, ist die Art von Dingen, die wir in sinnlosen Hollywood-Filmen erwarten, aber sie könnte funktionieren, wenn sie Jahrzehnte im Voraus durchgeführt wird; Im Laufe der Jahre würden die resultierenden Fragmente wahrscheinlich ihre eigenen Orbitalreisen unternehmen und die Erde nicht mehr bedrohen.
Aber als vielversprechendes neues Forschung in Acta Astronautica-Shows veröffentlicht, könnte die Disruptionsstrategie sogar Arbeiten an Asteroiden, die nur wenige Monate vom Aufprall der Erde entfernt sind. Dies sind sehr gute Nachrichten, da es darauf hindeutet, dass wir eine Kampfchance gegen ankommende Asteroiden haben, die plötzlich und unerwartet auf unserem Radar auftauchen.
Dass eine Atombombe oder ein anderes mächtiges Gerät verwendet werden könnte, um einen Asteroiden aufzubrechen, ist keine Offenbarung. Die übergreifende Fragestellung für die neue Studie war das Schicksal der entstandenen Fragmente. Es schien möglich, dass die daraus resultierenden Trümmer ihre Reise in Richtung Erde, was eine schlimme Situation möglicherweise noch schlimmer macht. Die Wissenschaftler hinter dem neuen Papier unter der Leitung des Physikers Patrick King vom Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University führten Simulationen durch, um genau dies zu untersuchen.die orbitalen Tendenzen von Fragmenten, die von einem atomaren Asteroiden ausströmen.
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Die Studie diente als Doktorarbeit von King während seines Studiums am Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL). Kings Kollege Michael Owens, ebenfalls am LLNL, entwickelte ein Softwareprogramm namens Spheral, das die anhaltenden Auswirkungen einer nuklearen Störung auf den fiktiven Asteroiden modelliert. Sphäral verfolgte die Fragmente ab dem Moment der Detonation und als die resultierende fragmentarische Wolke umkreiste Die Sonne. Die Simulation berücksichtigte sogar die Gravitationseffekte anderer Planetenkörper.
Die Simulation demonstrierte die Auswirkungen einer 1-Megatonnen-Bombe, die nahe der Oberfläche eines 100 Meter langen 328 Fuß langen) Asteroid. Die Wissenschaftler führten die Simulation mehrmals durch, mit Asteroiden, die auf fünf verschiedenen Umlaufbahnen reisen.
Die Ergebnisse waren sehr ermutigend. Bei allen getesteten Asteroiden dienten Nuklearangriffe, die Monate vor einem Einschlag durchgeführt wurden, dazu, das Volumen des eintreffenden Materials erheblich zu reduzieren.
„Einfach gesagt, können wir bei einem 100-Meter-Objekt, das die Erde treffen soll, mindestens einen Monat vor dem Aufprall eine robuste nukleare Zerstörtechnik anwenden, um zu verhindern, dass 99% oder mehr der auftreffenden Masse die Erde trifft“, sagte King in einer E-Mail erklärt.
Einige simulierte Ergebnisse waren besonders gut, darunter Szenarien, in denen über 99,9 % der Masse eines Asteroiden verfehlten die Erde, wenn er zwei Monate im Voraus mit Atomwaffen zerstört wurde. Die Ergebnisse für größere Asteroiden waren nicht so beeindruckend aber immer noch außergewöhnlich gut, da 99% ihrer Gesamtmasse die Erde vermissen, wenn sie sechs Monate vor dem Aufprall mit Atomwaffen zerstört wurde.
Natürlich wurden diese Ergebnisse aus Simulationen abgeleitet, daher sind die neuen Erkenntnisse mit Vorsicht zu genießen.
„Wir haben mehrere Näherungen verwendet, um die Studie durchführbar zu machen, aber wir glauben, dass wir die wesentliche Physik erfasst haben, die erforderlich ist, um allgemeine Beobachtungen über die Kernspaltung als Technik zu machen“, bemerkte King, als er die Grenzen der Studie ansprach. „Ein Großteil unserer Unsicherheit wird durch unsere inhärente Unsicherheit in den Eigenschaften der Asteroiden selbst getrieben; Wir müssen definitiv mehr Weltraummissionen unterstützen, um ihre Eigenschaften genauer zu untersuchen.“
Auf die Frage, ob man einen Asteroiden in viele kleinere Teile zerlegen könnte die Dinge sogar noch schlimmer machen, sagte King, dass dies einer der Kompromisse ist, die bei der Entscheidung, ob die Unterbrechungstechnik eingesetzt werden soll, getroffen werden müssen.
„Indem wir mehrere Fragmente anstelle eines einzelnen Impaktors herstellen, ist es möglich, dass wir die Bedrohung vervielfachen“, schrieb er. „Andererseits hat eine Störung ihre eigenen Vorteile, und eine Störung könnte erfolgreich sein, wo eine Ablenkung dies nicht könnte. Dies ist alles Teil des Prozesses der Bewertung, welche Technik verwendet werden soll.“ Ermutigend sagte King, dass es für Szenarien, die den in der neuen Studie vorgeschlagenen ähneln, sogar möglich – aber nicht garantiert – sein könnte, dass die Störungstechnik „das Ausmaß der Katastrophe erheblich reduzieren könnte, wenn wir das Objekt um nur zwei Wochen vor dem Aufprall.“
Letzten Endes, wie die Wissenschaftler in ihrem Papier schrieben: „Wir stellen fest, dass Disruption auch für sehr späte Zeiten eine sehr effektive planetare Verteidigungsstrategie sein kann … Interventionen und sollte als effektive Backup-Strategie betrachtet werden, sollten bevorzugte Methoden, die lange Vorwarnzeiten erfordern, versagen.“
Wir sind noch nicht ganz bereit, irgendwelche zu atomisieren Asteroiden, aber wir unternehmen die erforderlichen Schritte, um einen Planeten zu besteigen verteidigte. Die NASA steht kurz vor der Bereitstellung ihrer PFEIL Mission, soll am 24. November starten. Die Raumsonde wird am 2. Oktober 2022 in Dimorphos einschlagen. in der Hoffnung, die Geschwindigkeit und Flugbahn des Asteroiden zu ändern. Die Proof-of-Concept-Mission könnte die Grundlage für sinnvollere – und potenziell lebensrettende – Maßnahmen schaffen, insbesondere für den Fall, dass im Notfall ein kinetischer Impaktor abgefeuert werden muss.
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