Atomrobbanással lehetne eltéríteni egy kisbolygót

A Nature Physics folyóiratban számoltak be arról, hogy atomrobbantással el tudnánk téríteni egy felénk siető aszteroidát, sőt, összehangolt atomtámadással akár meg is semmisíthetnénk. A Sandia Nemzeti Laboratórium kutatói egy speciális létesítményükben végeztek igen különleges kísérleteket.

„Az emberek legtöbbje távolinak tartja egy kisbolygó veszélyét” – mondta Nathan Moore, a kutatás vezetője. „Azonban ne feledjük, naponta érik el bolygónkat sörét méretű égitestek, bár ezeket mi hullócsillagoknak hívjuk. Nem volna jó megvárni, míg egy nagy aszteroida közeledni kezd, és akkor kapkodni megoldások után.”

A kutatók a Sandia Z-gép nevű eszközével, bolygónk legerősebb mesterséges impulzus-sugárforrásával végeztek teszteket. E gépezetnek külön épület ad otthont, amelynek belsejében egy néhány centis terület áll rendelkezésre a kísérletekhez. A Z-gépben szimulálhatók az atomrobbantások során kialakuló körülmények, a normál légköri nyomás százmilliószorosát, vagy a Nap középpontjában lévőnél magasabb hőmérsékletet is létrehozhatnak.

A munka fő célja az, hogy különböző összetételű szintetikus aszteroidákat vizsgáljanak meg és állítsanak össze egy adatbázist az ezek eltérítéséhez szükséges körülményekről.

Röntgen-olló kell a sikeres kísérlethez

2023-ban az USA Tudományos Akadémiája a bolygóvédelmet elsődleges feladattá minősítette. A becslések szerint 25 ezer olyan aszteroida lehet, amely változó szintű pusztítást okozhatna ha becsapódna bolygónkba. Egy kisebbik 2013-ban Cseljabinszkban csinált némi zűrzavart, egy nagyobb pedig a dinoszauruszok végzetét okozta.

A kutatók most röntgensugárral „támadtak” a szintetikus aszteroidára a Z-gép belsejében. Meg tudták mérni azt, hogy milyen erejű sugárzás mennyire és milyen irányba mozdítja ki az aszteroidát. Ehhez egy röntgen-ollónak nevezett módszer segítségével azt is elérték, hogy néhány milliomod másodpercre az aszteroida a földi gravitáció hatásától függetlenül tudjon mozogni a műszer belsejében. A röntgensugár löketének hatását át lehet számolni egy atomrobbanás hatására, így pedig kiderült az, hogy mire volnánk képesek egy valódi kisbolygóra irányuló atomrobbantással.

A kísérlet során egytized gramm szilícium-dioxidot helyeztek a Z-gép belső kamrájába egy, az emberi hajszálnál nyolcszor vékonyabb fóliára. Amint „elsütötték” a Z-gépet, ez a fólia azonnal megsemmisült, és így a kísérleti anyag lebeghetett a kamra belsejében addig a rendkívül rövid ideig, amíg a röntgensugár odaért hozzá.

„Egészen újszerű ötlet volt” – mondta Moore. „Az aszteroida-utánzat felfüggesztve lóg az űrben. Egy nanométernyi esés, 20 mikroszekundum idejére elfelejthetjük a földi gravitációt, amíg a Z a röntgenimpulzusaival végigsöpri az ujjhegynyi, 12,5 milliméteres aszteroida-utánzat felszínét. A feladatban az a trükk, hogy épp csak annyi erőt használjunk, csak úgy térítsük el az aszteroidát, hogy közben az nem szakad szét több, a Föld felé haladó, egyaránt végzetes darabra.”

Az igazi kisbolygókkal kísérletezni sokkal nehezebb és drágább

Egyes kisbolygók úgynevezett törmelékhalmok (ilyen a DART kísérletben kimozdított Dimorphos „kisbolygó-hold”). Ahhoz, hogy kiszámítsák, mi fog történni egy ilyen égitest felé irányuló erő hatására, bonyolultabb feladat.

Ha azonban nem tudnánk kiszámolni hasonló kísérletek alapján, akkor költséges és hosszú ideig tartó űrbéli küldetésekre lenne szükség, hogy minden eshetőséget leteszteljünk. „A NASA eddig egyetlen efféle küldetést hajtott végre, és ott is egy egészen más módszert, úgynevezett kinetikus becsapódást tesztelt, ez pedig a Földet leginkább veszélyeztető kisbolygó típusokra nem volna megfelelő módszer” – tette hozzá Moore.

A vizsgálatok nemcsak a bolygóvédelmet szolgálják. Olyan alapvető tulajdonságokra lehet e kísérletekkel rájönni, hogy mi történik a kisbolygók anyagával, hogyan változik annak hőmérséklete, nyomása, sűrűsége az efféle extrém körülmények közepette. Ez a bolygókeletkezés és fejlődés folyamatairól is árulkodik, ám talán még fontosabb, hogy így megtudhatjuk, például egy jövőbéli fúziós erőmű reaktorának milyen vastag falra lesz szüksége.