Može li čovječanstvo zaustaviti katastrofalan udar asteroida korišćenjem nuklearnog oružja? Prema novom naučnom istraživanju, odgovor bi mogao biti potvrdan. Najnovija simulacija sugeriše da bi nuklearna detonacija u blizini asteroida koji ide ka Zemlji mogla predstavljati djelotvornu krajnju mjeru planetarne odbrane — bez razbijanja svemirskog tijela na opasne fragmente.

Ovi rezultati dovode u pitanje dugogodišnje strahove da bi nuklearni udar razbio asteroid u više velikih komada, stvarajući dodatne prijetnje umjesto da ukloni jednu. Umjesto toga, istraživači su otkrili da asteroidi mogu postati čak i jači kada su izloženi ekstremnim uslovima.

 

Asteroidi mogu ojačati pod ekstremnim opterećenjem

 

Naučnici su ustanovili da materijali od kojih su sastavljeni asteroidi mogu izdržati znatno veći stres nego što se ranije pretpostavljalo. Paradoksalno, snažan udar ili intenzivno zračenje mogu izazvati privremeno omekšavanje materijala, nakon čega slijedi njegovo ponovno očvršćavanje — ponekad i do 2,5 puta jače nego ranije.

Ovakvo ponašanje može značajno unaprijediti strategije skretanja asteroida. Umjesto da se raspadne na više opasnih fragmenata, nuklearno „odbijeni“ asteroid bi mogao ostati uglavnom netaknut, dok mu se istovremeno mijenja putanja dalje od Zemlje.

Studija je objavljena u časopisu Nature Communications, a sproveli su je istraživači sa Univerziteta u Oksfordu u saradnji sa kompanijom Outer Solar System Company (OuSoCo), startapom koji se bavi razvojem nuklearnih tehnologija za skretanje asteroida.

„Ove analize imaju za cilj da na mikroskopskom nivou potvrde povećanje čvrstoće materijala koje smo uočili u eksperimentalnim rezultatima“, izjavila je Melanie Bochmann, suosnivačica kompanije OuSoCo i jedna od vođa istraživačkog tima.

 

Kinetički udar ili nuklearna opcija?

 

Jedan od dokazanih načina planetarne odbrane jeste upotreba kinetičkog udarača, kao što je pokazala NASA-ina misija DART 2022. godine. Tom prilikom je svemirska letjelica namjerno udarila u asteroid kako bi mu promijenila orbitu.

Iako je koncept jednostavan, ova metoda nosi brojne neizvjesnosti. Udar na pogrešnom mjestu ili pogrešna procjena sastava asteroida mogu dovesti do neuspjeha ili čak pogoršanja situacije. Unutrašnja struktura asteroida i reakcija materijala presudni su za prenos energije i promjenu putanje.

Zbog toga je detaljno poznavanje mehaničkog ponašanja asteroidnih materijala ključno pri donošenju odluke između kinetičkog udara i nuklearne metode skretanja.

 

Testiranje meteorita u realnom vremenu u CERN-u

 

Kako bi dobili preciznije podatke, istraživači su sproveli rijedak eksperiment u realnom vremenu, bez uništavanja uzorka, koristeći Super protonski sinhrotron u CERN-ovom HiRadMat postrojenju. Uzorak gvozdenog meteorita Campo del Cielo izložen je kratkotrajnim, ali izuzetno snažnim protonskim snopovima različitog intenziteta.

Senzori temperature i laserska Doplerova vibrometrija pokazali su da se uzorak pod pritiskom savija, privremeno omekšava, a zatim ponovo očvršćava. Takođe je uočeno svojstvo poznato kao prigušenje zavisno od brzine deformacije, što znači da materijal efikasnije rasipa energiju što je udar snažniji.

„Ovo je prvi put da smo uspjeli da u realnom vremenu, bez razaranja uzorka, posmatramo kako se pravi meteorit deformiše, jača i prilagođava ekstremnim uslovima“, rekao je Gianluca Gregori, fizičar sa Univerziteta u Oksfordu i koautor studije.

 

Zašto se modeli čvrstoće asteroida razlikuju

 

Dosadašnji laboratorijski modeli procjene granice čvrstoće asteroida često su se razlikovali i do sedam puta. Razlozi za to leže u razlikama između mikroskopskih i makroskopskih mjerenja, kao i u nemogućnosti praćenja promjena materijala tokom samog udara.

Nova metodologija pomaže u objašnjavanju tih razlika, pokazujući kako preraspodjela unutrašnjih naprezanja i dinamične promjene materijala utiču na čvrstoću asteroida. Ključno otkriće jeste da se mehaničke osobine asteroida mijenjaju u realnom vremenu i ne bi smjele biti tretirane kao konstantne u postojećim modelima planetarne odbrane.

 

Šta ovo znači za buduću planetarnu odbranu

 

Istraživanje se za sada fokusiralo na asteroide bogate gvožđem zbog njihove relativno ujednačene strukture. Buduća istraživanja obuhvatiće heterogenije tipove asteroida, koji mogu imati znatno drugačije sposobnosti rasipanja energije u zavisnosti od rasporeda njihovih sastavnih materijala.

Idealno bi bilo da ovo znanje ostane isključivo teorijsko.

„Svijet mora biti sposoban da sa visokim stepenom pouzdanosti sprovede misiju nuklearnog skretanja asteroida, a da pritom ne može izvršiti stvarni test unaprijed“, rekao je Karl-Georg Schlesinger, suosnivač kompanije OuSoCo i jedan od vođa istraživanja. „To postavlja izuzetno visoke zahtjeve pred fiziku i podatke o materijalima.“

Ako nuklearna opcija ikada bude neophodna, vjerovatno neće ličiti na filmske scenarije. Umjesto bušenja asteroida, naučnici predlažu nuklearnu detonaciju na bezbjednoj udaljenosti, koja bi isparila dio površine i blago promijenila orbitu objekta, skrećući ga dalje od Zemlje.

Ova studija predstavlja važan korak naprijed u oblasti planetarne odbrane — i pokazuje da bi, u krajnjem slučaju, čovječanstvo moglo imati naučno utemeljen način da se zaštiti od kosmičke prijetnje.