باحثون أمريكيون يستكشفون إمكانية استخدام الأجهزة النووية لتحويل مسار الكويكبات التي تهدد الأرض

يعمل الباحثون الأمريكيون على تطوير محاكاة ثلاثية الأبعاد لفحص كيفية استخدام الأجهزة النووية لتحويل أو التدخل في الكويكبات التي تهدد الأرض. استخدم فريق من مختبر لورانس ليفرمور الوطني (LLNL) كود محاكاة Spheral لمحاكاة أكثر دقة لتفاعل الكويكبات عند انفجار الأجهزة النووية بالقرب من سطحها، نتيجة لتسخين المواد بسرعة بواسطة الأشعة السينية. بعد التحقق من هذه الطريقة مع نماذج تحويل الكويكبات المعروفة، استخدم الباحثون Spheral لدراسة ثلاث سيناريوهات معقدة للتدخل.

يمكن أن يتم منع اصطدام الكويكبات الضارة بشكل محتمل. كشف الفريق أنه، على عكس العديد من الكوارث الطبيعية، يمكن منع اصطدام الكويكبات الضارة إذا تم اكتشافها مبكرًا. إحدى الطرق هي التحويل، من خلال تطبيق تغييرات طفيفة في السرعة، مما يجعل الكويكبات تنحرف عن الأرض مع الحفاظ على تكاملها بشكل عام. الطريقة الأخرى هي التدخل، حيث يتم تفتيت الكويكبات عمدًا وتوزيعها، مما يجعل الأجزاء المتبقية لا تشكل تهديدًا كبيرًا للأرض. عرض اختبار إعادة توجيه الكويكبات المزدوجة (DART) التابع لوكالة ناسا في عام 2022 طريقة تحويل باستخدام الاصطدام المقصود مع الكويكب Dimorphos.

التحويل النووي كخيار طارئ

وفقًا لبيان صحفي، يمثل التحويل النووي خيارًا طارئًا بديلاً، خاصة للأجسام الكبيرة أو في حالات التحذير القصير، حيث يمكن أن يوفر طاقة أكبر للكويكبات مقارنةً بالطاقة الناتجة عن اصطدام المركبات الفضائية. أظهرت محاكاتان علامات تدل على تدخل قوي، مما يبرز كيف تساعد النمذجة ثلاثية الأبعاد عالية الدقة الباحثين على فهم أفضل لتفاعل الكويكبات مع محاولات التحويل النووي. قال قائد البحث، إيزايا سانتيستيفان (Isaiah Santistevan): "توفر لنا هذه المحاكاة صورة أكثر تفصيلًا حول كيفية استجابة الكويكبات لمحاولات التحويل النووي."

أشار سانتيستيفان إلى أن "القدرة على محاكاة التلف، والانكسار، وحركة المواد في ثلاثة أبعاد هي خطوة مهمة لتحسين قدرتنا على تقييم خيارات الدفاع الكوكبي." كشف الباحثون أنه لاختبار هذه الطريقة، قاموا بمقارنة أكثر من 1500 محاكاة أحادية الأبعاد باستخدام Spheral مع نتائج تحويل الكويكبات في كود المحاكاة Ares المعروف في LLNL. أظهرت الحسابات توافقًا وثيقًا بين الكودين، مما أعطى الباحثين الثقة في استخدام Spheral لمحاكاة تدخلات ثلاثية الأبعاد أكثر تعقيدًا.

نتائج المحاكاة تظهر تلف الكويكبات

كشف سانتيستيفان أن Spheral مناسب بشكل خاص لمحاكاة المشكلات المتعلقة بتلف المواد، والانكسار، والتفتيت. بعد ذلك، قام الباحثون بمحاكاة ثلاث سيناريوهات للتدخل، تتضمن كويكبًا غير منتظم الشكل يبلغ طوله حوالي 160 مترًا، مع تغيير المسافة المفترضة للانفجار النووي وسهولة انكسار مواد الكويكب. في أطول محاكاة زمنية، تعرض حوالي 98% من مواد الكويكب للتلف الكامل، مما يعني أن قدرتها على الحفاظ على تكاملها قد فقدت بشكل كبير. كما أظهرت المحاكاة أن حوالي 97% من المواد تتحرك بسرعة تتجاوز سرعة هروب الكويكب، وأن معظم المواد تتحرك في الاتجاه المعاكس، مما يشير إلى أن الجسم يتفكك.

قال سانتيستيفان: "من المشجع أننا رأينا الكويكب يتعرض لتلف واسع النطاق، بينما كانت سرعة حركة المواد كافية للهروب من جاذبيته." وأضاف: "كل هذه مؤشرات مهمة على أن الكويكب يتعرض للتدخل، بينما تتيح لنا المحاكاة ثلاثية الأبعاد فحص هذه العملية بمزيد من التفصيل."

أهمية المحاكاة ثلاثية الأبعاد في الدفاع ضد الكويكبات

لطالما كانت تهديدات اصطدام الكويكبات بالأرض محور اهتمام المجتمع العلمي. مع تقدم التكنولوجيا، يستخدم الباحثون المحاكاة ثلاثية الأبعاد لفهم تأثير الأجهزة النووية على الكويكبات، وهو أمر بالغ الأهمية لوضع استراتيجيات دفاع فعالة. من خلال المحاكاة، يتمكن الباحثون من التنبؤ بدقة أكبر بسلوك الكويكبات تحت الانفجارات النووية، مما يعزز الفهم للكويكبات ويساعد صانعي القرار على اتخاذ خيارات أكثر حكمة عند مواجهة التهديدات المحتملة.