Sandia: направление рентгеновского импульса меняет отклонение астероида почти в пять раз в расчёте
В расчётах Sandia National Laboratories для одного астероида импульс рентгена дал изменение скорости 3,9 или 0,8 мм/с — в зависимости от стороны облучения.
Физик Натан Мур из Sandia National Laboratories с коллегами опубликовал в журнале Icarus компьютерное исследование. Оно показывает, что направление рентгеновского импульса ядерного взрыва сильно влияет на отклонение астероида, сообщает sciencedaily.com sciencedaily.com
sciencedaily.comsciencedaily.comОткрыть источник ↗. В одном из расчётов скорость астероида изменилась на 3,9 миллиметра в секунду при облучении с одной стороны и на 0,8 миллиметра в секунду — с другой. Это почти пятикратная разница скорости отклонения, то есть изменения скорости движения вперёд, вызванного импульсом.
Для другого смоделированного астероида изменение скорости вращения различалось в 17 раз в зависимости от направления рентгеновских лучей. «Мы ожидали, что прицеливание важно, — сказал Мур. — Удивило, насколько». Авторы отмечают, что у реальных астероидов есть гребни, впадины и неровные поверхности, в отличие от сфер, которые часто использовались в прежних расчётах.
Объединение двух расчётных кодов
Ранее исследователям приходилось выбирать между учётом сложной формы астероида и подробным расчётом физических сил. Делать и то и другое требовало непрактичных вычислительных мощностей. Команда Sandia, которая называет свою модель самой точной на сегодня моделью отклонения астероидов, объединила два кода, уже применяемых в лаборатории.
ALEGRA обычно используют для быстрых высокоэнергетических экспериментов, например для магнитного сжатия проволочек на установке Z. SPARTA, код прямого статистического моделирования методом Монте-Карло, обычно описывает сравнительно слабые, медленно меняющиеся силы, например сопротивление солнечного ветра для спутника sciencedaily.com
sciencedaily.comsciencedaily.comОткрыть источник ↗. По словам Мура, новый алгоритм более чем в 1600 раз быстрее прежних моделей.
Модель позволяет восстановить астероид по подробным 3D-снимкам, сделанным при пролётах космических аппаратов. Затем можно менять мощность взрыва, расстояние до астероида и направление излучения. Программа считает, сколько вещества испарится на разных участках поверхности, и показывает это в виде тепловой карты. По ней оцениваются толчок, изменение вращения и степень повреждения поверхности.
Ограничения текущей модели
Цель такой миссии — изменить траекторию, не раздробив астероид на несколько опасных фрагментов. Модель до этого пока не дошла. «Сейчас наша модель учитывает только разрушение пород на поверхности. Разрушение всего тела астероида мы пока точно предсказать не можем», — сказал Мур.
Интенсивный рентгеновский импульс вызывает множество физических эффектов, влияющих друг на друга, поэтому точно предсказать реальную попытку отклонения очень трудно. Чтобы закрыть этот пробел, нужны дальнейшие исследования, инвестиции и более совершенные вычислительные средства sciencedaily.com
sciencedaily.comsciencedaily.comОткрыть источник ↗. Работа опирается на более ранний эксперимент на установке Z в Sandia, впервые показавший, что рентгеновское излучение может отклонить небольшой фрагмент вещества астероида.
