三维建模完善行星防御的最后手段
Lawrence Livermore National Laboratory研究人员利用三维模拟，研究核装置如何改变可能撞击地球的小行星轨道，或将其解体。
这项发表于The Planetary Science Journal的研究使用LLNL的Spheral模拟代码，模拟核爆炸产生的X射线迅速加热并汽化小行星表面物质的过程。喷出物能够推动小行星改变运动状态，在更极端情况下，能量可能使其断裂并分散。
研究并非主张把核武器作为近地天体的常规应对方式，而是考察目标特别大或预警时间很短时的紧急选择。
偏转与解体是不同任务
危险小行星不一定要被摧毁才能避免撞击。若预警足够早，即使速度发生微小变化，也可能让小行星错过地球。那就是偏转。
NASA的Double Asteroid Redirection Test在2022年展示了动能偏转方法。LLNL研究则考察附近核装置产生的强烈X射线加热如何改变小行星物质的动量。
解体更加困难，因为碎片必须以不会继续造成重大撞击威胁的方式分散。新模拟研究了三种复杂情景，其中两种显示出明显解体迹象。
为什么三维很重要
小行星的内部结构、成分和裂缝会影响能量传播及表面物质反应。三维模型能够更好地描述损伤、断裂和物质运动。
研究负责人Isaiah Santistevan表示，模拟提供了小行星潜在反应的更细致图景。团队先用既有偏转模型验证方法，再将Spheral用于解体情景。
研究并不意味着单一模型能解决所有小行星情景，而是增加了一个用于研究不同时间、风险和物理特征条件的高保真工具。
紧急能力不能替代早期发现
研究最清晰的信息是预警时间的重要性。越早发现目标，越可能通过较小速度变化实现偏转；预警时间越短，可行方案越少。
核处置能提供比动能撞击器更多的能量，但仍需评估目标性质、预期结果、碎片行为及决策者可接受的不确定性。
研究对行星防御的贡献
- 模拟附近核爆炸X射线造成的快速加热和汽化。
- 区分小行星偏转与碎片化解体。
- 以三维方式处理损伤、断裂和物质运动。
- 为大型威胁或短预警时间提供应急研究工具。
目前，这是一项基于模拟的技术进展，而非行动计划，但它加强了评估行星防御关键应急工具的技术基础。
本文依据Phys.org报道撰写。阅读原文。
Originally published on phys.org