Исследователи Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса (LLNL) представили серию трёхмерных симуляций, демонстрирующих, как ядерный взрыв способен изменить траекторию или полностью разрушить потенциально опасный астероид. Работа, о которой сообщает РБК-Украина со ссылкой на издание Interesting Engineering, стала одним из наиболее детальных численных экспериментов в области планетарной защиты и даёт международным организациям конкретные математические инструменты для принятия решений в экстремальных сценариях.

От кинетического тарана к ядерному варианту

В отличие от большинства глобальных угроз, столкновение с астероидом можно предотвратить, если обнаружить его достаточно рано. В 2022 году NASA уже продемонстрировала эффективность кинетического тарана: зонд миссии DART намеренно врезался в астероид Диморф и изменил его орбиту. Однако для остановки гигантских тел или в условиях, когда до возможного удара остаются считанные месяцы, энергии обычного космического аппарата недостаточно. Именно в этом «окне» ядерный заряд, способный передать объекту на порядки больше энергии, рассматривается как крайняя, но физически реализуемая мера.

Методология: от 1500 расчётов к объёмным моделям

Для оценки реалистичности ядерного сценария астрофизики LLNL задействовали специализированный вычислительный код Spheral. Прежде чем переходить к трёхмерным симуляциям, команда сопоставила более 1500 одномерных расчётов с данными проверенной модели Ares. Только после подтверждения точности алгоритма исследователи перешли к объёмным 3D-моделям, в которых учитывались геометрия тела, плотность породы и параметры излучения.

Что происходит при детонации: испарение и фрагментация

В ходе эксперимента учёные смоделировали подрыв вблизи астероида сложной формы диаметром 160 метров. В симуляциях варьировались расстояние до места детонации и плотность самой породы. Рентгеновское излучение от взрыва приводит к быстрому испарению верхних слоёв тела, а последующее давление пара вызывает фрагментацию — астероид раскалывается на множество обломков, которые разлетаются в разные стороны.

Главный вывод: «каменного дождя» не будет

Ключевой результат исследования состоит в том, что после подрыва обломки астероида приобретают достаточную скорость, чтобы рассеяться в открытом космосе. Ни один из фрагментов не сохраняет траекторию, направленную к Земле, что исключает сценарий массированного «каменного дождя» на поверхность планеты. Полученные 3D-модели, по замыслу авторов, позволят международным организациям по планетарной защите заранее рассчитать, как, где и какой мощности ядерный заряд следует применить, если планете действительно будет угрожать космическая катастрофа.

Контекст и перспективы

Исследование LLNL вписывается в более широкую программу подготовки к гипотетическим угрозы от околоземных объектов. Хотя вероятность столкновения крупного астероида с Землёй в ближайшие десятилетия оценивается как крайне низкая, наличие проверенных численных моделей и отработанных протоколов детонации снижает неопределённость в момент, когда решение придётся принимать в сжатые сроки. Работа подчёркивает, что ядерный вариант остаётся не «планом Б», а последним эшелоном защиты, к которому прибегают только тогда, когда кинетические и гравитационные методы исчерпаны.