Vjerojatno ste već čuli onaj znanstveni vic u kojem farmer moli prijatelja fizičara da mu pomogne izračunati kako bi od krava mogao dobivati maksimalno mlijeka. Nakon nekog vremena fizičar dolazi s rješenjem no, kaže, “ono funkcionira samo za sferične krave u vakuumu”. Otprilike tako, čini se, dosad se računao utjecaj nuklearnih detonacija kao rješenja za skretanje potencijalno opasnih asteroida s putanja bliskih Zemlji. No, najnovije znanstvene simulacije objavljene u časopisu Icarus otkrivaju da kod nepravilnih i “kvrgavih” asteroida točna lokacija udara igra presudnu ulogu – pa nije dovoljno samo izračunati kinetičku energiju udara kako bi se procijenila uspješnost deflekcije.
Oblik je vrlo bitan
Naime, obasjavanje različitih strana istog simuliranog asteroida rendgeskim zrakama od nuklearne eksplozije mijenja količinu prenesenog impulsa i induciranu rotaciju. U jednom testiranom slučaju, brzina skretanja iznosila je 3,9 milimetara u sekundi iz jednog kuta, dok je iz drugog iznosila svega 0,8 milimetara u sekundi, što je gotovo peterostruka razlika. Brzina rotacije kod drugog asteroida razlikovala se čak 17 puta.
“Očekivali smo da će ciljanje biti važno, ali iznenadilo nas je koliko”, izjavio je voditelj istraživanja Nathan Moore, fizičar iz Nacionalnih laboratorija Sandia, gdje je studija i nastala. Većina prijašnjih istraživanja modelirala je asteroide kao sfere radi lakše matematike, iako takvi asteroidi u stvarnosti ne postoje. Mooreov tim stvorio je model koji spaja realistične oblike i visoko preciznu matematiku. Njihov novi algoritam radi više od 1.600 puta brže od starih modela, što je omogućilo izradu proračuna kakvi su ranije bili računalno neizvedivi.
3D simulacije
Ideja za napredni model proizašla je iz pokusa, gdje je prvi put prikazano da rendgensko zračenje može skrenuti mali komad asteroidnog materijala. Kombinacijom različitih pristupa modeliranju omogućeno je precizno računanje djelovanja rendgenskog praska na tijela bilo kojeg oblika.
Moore et al.
Nova simulacija koristi 3D snimke visoke rezolucije prikupljene tijekom preleta svemirskih letjelica te izrađuje toplinsku kartu isparavanja površine uslijed zračenja. Na temelju toga program izračunava snagu guranja, brzinu rotacije i stupanj pucanja površine. Procjena oštećenja iznimno je važna jer je cilj asteroid pomaknuti, a ne razbiti u manje, ali i dalje opasne dijelove. Trenutačni model u obzir uzima samo pucanje stijena na površini, dok precizno predviđanje raspada cijelog tijela asteroida zahtijeva daljnja istraživanja.
“Naša studija pokazuje koliko je važno pažljivo ciljati. Odaberite pravu stranu i na dobitku ste. Procijenite pogrešno i imat ćete vrlo loš dan”, istaknuo je Moore. Iako njihov sustav u teoriji omogućuje izračun optimalne snage, udaljenosti i smjera eksplozije za skretanje asteroida, u praksi postoje dodatna ograničenja – poput nedostatka vremena za prikupljanje detaljnih 3D podataka ili točnog pozicioniranja eksploziva. Unatoč tome, ova metoda znatno smanjuje nagađanje i povećava šanse za uspješnu obranu planeta.
