Учёные Sandia National Laboratories выяснили, что форма астероида и точка воздействия могут существенно повлиять на результат его отклонения ядерным взрывом. В новом моделировании рентгеновский импульс, направленный на разные стороны одного и того же объекта, дал почти пятикратную разницу в изменении его скорости.
Неровные астероиды требуют точного прицеливания
Исследователи рассматривали сценарий, при котором ядерный заряд облучает одну сторону опасного астероида рентгеновским излучением. Нагретое вещество поверхности испаряется и создаёт реактивный импульс, способный изменить траекторию объекта.
Для одного из смоделированных астероидов скорость отклонения составила 3,9 мм/с при воздействии с одного направления и лишь 0,8 мм/с — с другого. По словам руководителя работы, физика Натан Мура, учёные ожидали, что направление будет иметь значение, но не предполагали настолько большой разницы.
У другого астероида выбор стороны особенно сильно повлиял на вращение: изменение скорости вращения различалось в 17 раз. Поэтому при реальной попытке изменить курс астероида важно будет знать его форму и выбрать подходящий участок для облучения.
Модель для астероидов сложной формы
Большинство прежних расчётов представляли астероиды в виде сфер, поскольку так было проще решать задачу. Однако реальные объекты могут иметь неровную и сложную форму. Команда Мура объединила реалистичные трёхмерные геометрии с высокоточным математическим моделированием. Новый алгоритм оказался более чем в 1600 раз быстрее прежних методов, что позволило проводить такие расчёты.
Модель может использовать данные о форме астероида, полученные при пролёте космического аппарата, а затем учитывать мощность и расстояние до взрыва, а также сторону, на которую направлено излучение. Программа строит карту нагрева поверхности, оценивает объём испарившегося материала, силу толчка, изменение вращения и разрушение поверхностных пород.
Последний фактор особенно важен: задача планетарной защиты заключается в отклонении астероида, а не в его раскалывании на множество потенциально опасных фрагментов. Сейчас модель учитывает разрушение только поверхностных пород и ещё не может достоверно предсказать распад всего астероида.
Для практического применения потребуются точные данные о форме объекта со всех сторон, а также возможность разместить заряд на нужном расстоянии и с правильного направления. Исследователи отмечают, что новая модель пока не устраняет эти ограничения, но уменьшает неопределённость при планировании отклонения астероида.
