นักวิจัยสหรัฐฯ สำรวจความเป็นไปได้ในการใช้หัวรบนิวเคลียร์เพื่อเบี่ยงเบนดาวเคราะห์น้อยที่คุกคามโลก

นักวิจัยจากสหรัฐฯ กำลังพัฒนาการจำลองสามมิติ เพื่อศึกษาว่าหัวรบนิวเคลียร์จะสามารถใช้เบี่ยงเบนหรือรบกวนดาวเคราะห์น้อยที่คุกคามโลกได้อย่างไร ทีมงานจากห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอเรนซ์ ลิเวอร์มอร์ (LLNL) ใช้รหัสการจำลอง Spheral เพื่อจำลองดาวเคราะห์น้อยได้อย่างแม่นยำมากขึ้น เมื่อหัวรบนิวเคลียร์ระเบิดใกล้ผิวของดาวเคราะห์น้อย ส่งผลให้เกิดการทำให้วัสดุร้อนและระเหยอย่างรวดเร็วจากรังสีเอกซ์ หลังจากการตรวจสอบวิธีการนี้กับโมเดลการเบี่ยงเบนดาวเคราะห์น้อยที่มีอยู่ นักวิจัยได้ใช้ Spheral เพื่อศึกษาสถานการณ์การรบกวนที่ซับซ้อนสามแบบ

การชนของดาวเคราะห์น้อยที่เป็นอันตรายสามารถป้องกันได้ ทีมงานเปิดเผยว่า แตกต่างจากภัยพิบัติทางธรรมชาติหลายอย่าง หากตรวจพบดาวเคราะห์น้อยแต่เนิ่นๆ ก็สามารถป้องกันการชนของดาวเคราะห์น้อยที่เป็นอันตรายได้ วิธีหนึ่งคือการเบี่ยงเบน โดยการเปลี่ยนแปลงความเร็วเล็กน้อยเพื่อให้ดาวเคราะห์น้อยหลุดออกจากโลก ในขณะที่ยังคงรักษาความสมบูรณ์โดยรวม อีกวิธีหนึ่งคือการรบกวน โดยการทำให้ดาวเคราะห์น้อยแตกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยและกระจายออกไป เพื่อไม่ให้มีส่วนที่เหลืออยู่ซึ่งจะเป็นภัยคุกคามต่อโลกอย่างมีนัยสำคัญ การทดสอบการเปลี่ยนเส้นทางดาวเคราะห์น้อยแบบคู่ (DART) ขององค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติสหรัฐอเมริกา (NASA) ในปี 2022 ได้แสดงให้เห็นถึงวิธีการเบี่ยงเบนที่ใช้การชนแบบจงใจกับดาวเคราะห์น้อย Dimorphos

การบรรเทานิวเคลียร์ในฐานะทางเลือกฉุกเฉิน

ตามที่ระบุในข่าวประชาสัมพันธ์ การบรรเทานิวเคลียร์ถือเป็นทางเลือกฉุกเฉินที่สำรองไว้ โดยเฉพาะสำหรับวัตถุขนาดใหญ่หรือสถานการณ์ที่มีเวลาตรวจจับสั้น เนื่องจากเมื่อเปรียบเทียบกับพลังงานที่เกิดจากการชนของยานอวกาศ สามารถให้พลังงานมากขึ้นกับดาวเคราะห์น้อย สองการจำลองแสดงให้เห็นถึงสัญญาณการรบกวนที่รุนแรง ซึ่งเน้นให้เห็นว่าการสร้างแบบจำลองสามมิติที่มีความแม่นยำสูงช่วยให้นักวิจัยเข้าใจการตอบสนองของดาวเคราะห์น้อยต่อความพยายามในการบรรเทานิวเคลียร์ได้ดีขึ้น ผู้นำการวิจัย Isaiah Santistevan กล่าวว่า "การจำลองเหล่านี้ให้ภาพที่ละเอียดขึ้นเกี่ยวกับการตอบสนองของดาวเคราะห์น้อยต่อความพยายามในการบรรเทานิวเคลียร์"

Santistevan กล่าวเสริมว่า "การสามารถจำลองความเสียหาย การแตกหัก และการเคลื่อนที่ของวัสดุในสามมิติเป็นก้าวสำคัญในการปรับปรุงความสามารถของเราในการประเมินทางเลือกในการป้องกันดาวเคราะห์" นักวิจัยเปิดเผยว่า เพื่อทดสอบวิธีการนี้ พวกเขาได้เปรียบเทียบการจำลอง Spheral แบบหนึ่งมิติที่มีมากกว่า 1,500 ครั้งกับผลลัพธ์การเบี่ยงเบนดาวเคราะห์น้อยในรหัสการจำลอง Ares ที่มีอยู่ของ LLNL การคำนวณแสดงให้เห็นถึงความสอดคล้องที่แน่นแฟ้นระหว่างรหัสทั้งสอง ทำให้นักวิจัยมั่นใจในการใช้ Spheral สำหรับการจำลองการรบกวนสามมิติที่ซับซ้อนมากขึ้น

ผลการจำลองแสดงความเสียหายของดาวเคราะห์น้อย

Santistevan เปิดเผยว่า Spheral เหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับการจำลองปัญหาที่เกี่ยวข้องกับความเสียหายของวัสดุ การแตกหัก และการแตกเป็นชิ้น นักวิจัยได้จำลองสถานการณ์การรบกวนสามแบบ ซึ่งเกี่ยวข้องกับดาวเคราะห์น้อยที่มีรูปร่างไม่เป็นระเบียบขนาดประมาณ 160 เมตร โดยเปลี่ยนระยะห่างของการระเบิดนิวเคลียร์และความยากง่ายในการแตกหักของวัสดุดาวเคราะห์น้อย ในการจำลองที่ใช้เวลานานที่สุด ประมาณ 98% ของวัสดุของดาวเคราะห์น้อยได้รับความเสียหายอย่างสมบูรณ์ ซึ่งหมายความว่าความสามารถในการรักษาความสมบูรณ์ของมันลดลงอย่างมาก การจำลองยังแสดงให้เห็นว่าประมาณ 97% ของวัสดุเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเกินความเร็วหลุดรอดของดาวเคราะห์น้อย และวัสดุส่วนใหญ่เคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้าม ซึ่งบ่งชี้ว่าวัตถุกำลังแตกออก

Santistevan กล่าวเสริมว่า "เป็นเรื่องที่น่าพอใจที่เราเห็นดาวเคราะห์น้อยทนต่อความเสียหายอย่างกว้างขวาง ในขณะที่ความเร็วในการเคลื่อนที่ของวัสดุก็เพียงพอที่จะหลุดพ้นจากแรงดึงดูดของมัน" เขาเสริมว่า "นี่คือสัญญาณสำคัญที่แสดงว่าดาวเคราะห์น้อยกำลังอยู่ในกระบวนการรบกวน และการจำลองสามมิติช่วยให้เราสามารถตรวจสอบกระบวนการนี้ได้อย่างละเอียดมากขึ้น"

ความสำคัญของการจำลองสามมิติต่อการป้องกันดาวเคราะห์น้อย

ภัยคุกคามจากการชนของดาวเคราะห์น้อยกับโลกยังคงเป็นจุดสนใจของนักวิทยาศาสตร์ ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี นักวิจัยใช้การจำลองสามมิติเพื่อทำความเข้าใจผลกระทบของหัวรบนิวเคลียร์ต่อดาวเคราะห์น้อย ซึ่งมีความสำคัญต่อการพัฒนากลยุทธ์การป้องกันที่มีประสิทธิภาพ ผ่านการจำลอง นักวิจัยสามารถคาดการณ์พฤติกรรมของดาวเคราะห์น้อยได้อย่างแม่นยำมากขึ้นภายใต้การระเบิดนิวเคลียร์ ซึ่งไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มความเข้าใจเกี่ยวกับดาวเคราะห์น้อย แต่ยังช่วยให้ผู้ตัดสินใจสามารถทำการเลือกที่มีข้อมูลมากขึ้นเมื่อเผชิญกับภัยคุกคามที่อาจเกิดขึ้น