Model wykazał pięciokrotną różnicę w odchylaniu asteroidy — ScienceDaily
Nowe modelowanie komputerowe wykazało, że kierunek promieniowania rentgenowskiego z wybuchu jądrowego może niemal pięciokrotnie zmieniać skuteczność odchylania asteroid, które mogą zagrażać Ziemi. Badanie opublikowane w czasopiśmie Icarus przeprowadził zespół kierowany przez fizyka Sandia National Laboratories Nathana Moore’a, informuje ScienceDaily.
Kształt asteroidy zmienia wynik
Zgodnie z założeniem tej metody silne promieniowanie rentgenowskie ogrzewa powierzchnię asteroidy i odparowuje część jej materiału. Powoduje to powstanie impulsu, który może zmienić trajektorię ciała niebieskiego. Rzeczywiste asteroidy mają jednak nierówne powierzchnie, zagłębienia i wypukłości, dlatego nie reagują na promieniowanie tak jak umowne obiekty sferyczne, często wykorzystywane we wcześniejszych obliczeniach.
W jednej z symulacji zmiana prędkości asteroidy wyniosła 3,9 milimetra na sekundę, gdy promieniowanie nadchodziło z jednego kierunku, oraz 0,8 milimetra na sekundę — z innego. Różnica w prędkości odchylania sięgnęła zatem niemal pięciokrotności dla tego samego modelowanego obiektu. W przypadku innej asteroidy zmiana prędkości obrotu różniła się 17-krotnie w zależności od kierunku impulsu rentgenowskiego.
Nowe podejście do obliczeń
Zespół opracował model, który łączy szczegółowe odwzorowanie nieregularnego kształtu asteroidy z obliczeniami procesów fizycznych po impulsie rentgenowskim. Według Moore’a nowy algorytm działa ponad 1600 razy szybciej niż starsze modele, co umożliwiło wykonanie takich obliczeń.
Więcej aktualnych wiadomości na kanale UA.News w Telegramie Telegram.
Do modelowania badacze połączyli kod ALEGRA, stosowany do szybkich procesów wysokoenergetycznych, oraz SPARTA — oprogramowanie do modelowania stosunkowo słabych i powolnych oddziaływań. Asteroidę można odtworzyć na podstawie szczegółowych trójwymiarowych obrazów uzyskanych podczas przelotów statków kosmicznych, a następnie zmieniać w obliczeniach moc wybuchu, odległość od obiektu i kierunek promieniowania.
Ograniczenia modelu
Program ocenia, ile materiału odparuje w różnych obszarach powierzchni, a także oblicza impuls, zmianę obrotu i skalę uszkodzeń powierzchni. Jednocześnie na razie nie pozwala dokładnie przewidzieć zniszczenia całej asteroidy. Jest to ważne, ponieważ w obronie planetarnej lepiej zmienić trajektorię jednego dużego ciała, niż utworzyć kilka fragmentów, które również mogą stanowić zagrożenie.
Praktyczne zastosowanie tego podejścia wymaga dokładnych danych o kształcie asteroidy z różnych stron, a także możliwości bardzo precyzyjnego umieszczenia urządzenia jądrowego w przestrzeni kosmicznej. Jeśli niebezpieczny obiekt zostanie wykryty zbyt późno, może nie wystarczyć czasu na niezbędne obserwacje.
