Het gebruik van kernkoppen om een asteroïde die de aarde vernietigt te vernietigen of de baan ervan te veranderen is een verhaallijn in rampenfilms als 'Armageddon' en 'Deep Impact'. Nu hebben wetenschappers een nieuw systeem ontwikkeld dat het gebruik van een nucleair apparaat kan simuleren om precies dat te doen.
Het Planetary Science Journal publiceerde een studie met de titel "X-ray Energy Deposition Model Modeling Asteroid Responses to Planetary Defense Nuclear Mitigation Missions." De studie wijst erop dat in het geval van een potentieel catastrofale asteroïde-inslag, als er voldoende waarschuwingstijd is, het inzetten van nucleaire apparaten een sterke optie blijft voor planetaire verdediging waar andere methoden ontoereikend blijken te zijn.
De studie introduceert een nieuwe methode voor het simuleren van de voortplanting van röntgenenergie van nucleaire apparaten op asteroïde-oppervlakken. Deze simulaties vereisen een verscheidenheid aan complexe natuurkundige softwarepakketten en zijn rekentechnisch duur.
Om de gevoeligheid van de missie voor de verschillende fysieke eigenschappen van de asteroïde te onderzoeken, is een efficiënte en nauwkeurige manier om dit systeem te simuleren noodzakelijk, schreven de onderzoekers. Het systeem moet ook op hoge snelheid werken, zodat er voldoende tijd is om tegenmaatregelen voor te bereiden. Het nieuwe door LLNL ontwikkelde model houdt ook rekening met veel complexe factoren, zoals de penetratie van straling en licht in het asteroïdemateriaal.
"Als zich een echte noodsituatie op het gebied van de planetaire defensie voordoet, zullen beslissingen rond het lanceren van verkennings- en/of mitigatiemissies de modernste modellerings- en simulatiemogelijkheden vereisen", legden de onderzoekers uit.
"Als we genoeg waarschuwingstijd hadden, zouden we mogelijk een nucleair apparaat kunnen lanceren en het miljoenen kilometers naar een asteroïde op weg naar de aarde kunnen sturen", zegt LLNL-fysicus Mary Burkey. ‘We zouden het apparaat dan tot ontploffing kunnen brengen of de asteroïde kunnen afbuigen, hem intact laten maar hem op een gecontroleerde manier van de aarde wegduwen, of we kunnen de asteroïde vernietigen en in kleine, snel bewegende fragmenten breken die niet langer op de aarde gericht zouden zijn.’
De studie merkt op dat er aanzienlijke vooruitgang is geboekt bij het ontwikkelen van opties om catastrofale gevolgen voor de aarde te voorkomen, met name de Double Asteroid Redirect Test (DART) van NASA. Tijdens de missie van 2022 stortte een ruimtevaartuig van 1260 pond opzettelijk met een snelheid van 22.000 kilometer per uur neer op een 160 meter brede asteroïde genaamd Dimorphos. De missie was een groot succes en verkortte de baan van de asteroïde met 33 minuten. Als gevolg van de botsing werd de baan van Dimorphos rond zijn grotere moederplaneet Didymos ingekort van 11 uur en 55 minuten naar 11 uur en 23 minuten.
Natuurkundige Megan Bruck-Syal van LLNL waarschuwde: ‘Hoewel de kans op een grote asteroïde-inslag tijdens ons leven klein is, kunnen de potentiële gevolgen verwoestend zijn. Met het nieuwe model zullen mensen hopelijk meer opties hebben als het gaat om het voorkomen dat enorme ruimtevoorwerpen onze planeet raken.’