النمذجة ثلاثية الأبعاد تطور أداة دفاع كوكبي أخيرة
يستخدم باحثون في Lawrence Livermore National Laboratory محاكاة ثلاثية الأبعاد لدراسة كيفية استخدام جهاز نووي لتغيير مسار كويكب متجه نحو الأرض أو تفكيكه.
يستخدم العمل المنشور في The Planetary Science Journal رمز المحاكاة Spheral التابع لـLLNL لنمذجة تسخين الأشعة السينية للمادة السطحية وتبخيرها بسرعة. وقد تدفع المادة المقذوفة الجسم وتغير حركته، فيما قد تؤدي الطاقة في الحالات القصوى إلى تكسيره وتشتيته.
لا تقترح الدراسة استخدام الأسلحة النووية كاستجابة روتينية، بل تدرس خياراً طارئاً عندما يكون الجسم كبيراً جداً أو يكون وقت الإنذار قصيراً.
الانحراف والتفكك مهمتان مختلفتان
لا يلزم تدمير الكويكب لمنع الاصطدام. فمع وجود إنذار كافٍ، يمكن لتغيير صغير في السرعة أن يجعله يصل إلى موقع الأرض في وقت مختلف، فيتجنب الكوكب. وهذا هو هدف الانحراف.
أثبتت مهمة NASA Double Asteroid Redirection Test هذا النهج الحركي في 2022. أما عمل LLNL فيدرس الزخم الناتج عن التسخين الشديد بالأشعة السينية من جهاز نووي قريب.
التفكك أكثر صعوبة، إذ يجب تشتيت الشظايا بطريقة لا تترك تهديداً كبيراً. درست المحاكاة الجديدة ثلاثة سيناريوهات، وأظهر اثنان منها علامات قوية على التفكك.
لماذا يهم البعد الثالث؟
الكويكبات ليست أهدافاً موحدة. ويمكن لبنيتها الداخلية وتركيبها وشقوقها أن تؤثر في انتقال الطاقة واستجابة المادة. لذلك يستطيع النموذج الثلاثي الأبعاد تمثيل الضرر والكسور وحركة المادة بصورة أدق.
قال Isaiah Santistevan إن المحاكاة تقدم صورة أكثر تفصيلاً للاستجابة المحتملة للكويكب. وقد تحقق الفريق أولاً من نهجه باستخدام نماذج انحراف معروفة، ثم طبق Spheral على حالات التفكك.
لا تشير الدراسة إلى أن نموذجاً واحداً يحل كل السيناريوهات، بل تضيف أداة عالية الدقة لاستكشاف تهديدات مختلفة.
قدرة طارئة وليست بديلاً عن الاكتشاف المبكر
الرسالة الأوضح هي قيمة وقت الإنذار. وكلما اكتُشف الجسم مبكراً زادت إمكانية انحرافه بتغيير صغير في السرعة. ومع قصر الوقت تضيق الاستجابات الممكنة.
يمكن للتخفيف النووي توفير طاقة أكبر من المصادم الحركي، لكنه يتطلب تقييم خصائص الهدف والنتيجة المطلوبة وسلوك الشظايا.
إضافة إلى الدفاع الكوكبي
- نمذجة التسخين والتبخير السريعين بفعل الأشعة السينية.
- التمييز بين انحراف الكويكب وتفكيكه.
- معالجة الضرر والكسور وحركة المادة ثلاثي الأبعاد.
- توفير أداة بحث للتهديدات الكبيرة أو أزمنة الإنذار القصيرة.
في الوقت الحالي، تمثل النتيجة تقدماً قائماً على المحاكاة لا خطة تشغيلية، لكنها تعزز الأساس التقني لتقييم الاستجابات الطارئة.
يستند هذا المقال إلى تقرير من Phys.org. اقرأ المقال الأصلي.
Originally published on phys.org
