Физики научились побеждать астероиды
Группа учёных из МФТИ, Института космических исследований РАН и двух институтов госкорпорации «Росатом» — Российского федерального ядерного центра ВНИИЭФ и Троицкого института инновационных и термоядерных исследований — провела расчёт и лазерное моделирование разрушительного воздействия ядерных взрывов на опасные астероиды. Разработанная методика позволяет экспериментально определять критерии разрушения этих угрожающих планете космических тел с помощью лазерного воздействия на их миниатюрные копии. Результаты исследований опубликованы в Журнале экспериментальной и теоретической физики.
Астероиды — космические тела, состоящие из углерода, кремния, металла или льда. Диаметр таких объектов колеблется от 30 метров до уничтожающих всё живое 900 километров, средняя скорость движения — 20 километров в секунду. Столкновение с астероидами представляет одну из самых больших опасностей для нашей планеты.
Существует два подхода для решения вопроса защиты Земли: изменение траектории движения астероидов или разрушение их на мелкие осколки, большая часть которых не столкнется с Землей. Авторы статьи работали над вторым способом — моделированием воздействия на астероид мощной ударной волны от ядерного взрыва на его поверхности. Учёные показали, что короткое лазерное воздействие на миниатюрную копию астероида сопоставимо с ядерным взрывом на реальном объекте по ключевым процессам, вызывающим его разрушение. В эксперименте учёные получили схожие графики распределения температуры и давления процессов.
Для корректного моделирования физики создавали миниатюрный макет с плотностью и прочностными характеристиками астероида, повторяли его геометрическую форму, а также обеспечивали равенство характерных давлений в начале ударно-волновой стадии процесса. Это равенство с точностью до коэффициента соответствует равенству отношения энергии ядерного взрыва к массе астероида и отношения энергии лазерного импульса к массе мини-макета. Например, для астероида диаметром 200 метров и необходимой для разрушения энергией 6 мегатонн аналогом служила копия диаметром 8–10 миллиметров и разрушающим лазерным импульсом в 500 Дж.
Кстати, самым мощным взрывным устройством за всю историю человечества была «Царь-бомба», созданная в СССР в 1961 году. Полная энергия ее взрыва, по разным данным, составляла 58,6 мегатонн в тротиловом эквиваленте.
Исследователи разработали технологию изготовления искусственного вещества каменных (хондритовых) астероидов с заданными свойствами — это наиболее распространенный тип астероидов (более 90%). Учитывались химический состав, плотность, пористость, прочность. В основу создания мини-макетов легли данные анализа структуры вещества каменного астероида, упавшего на Землю пять лет назад, в феврале 2013 года, рядом с населенным пунктом Чебаркуль, — хондрита. При создании астероидного вещества использовалась комбинация процессов осаждения, сжатия и нагрева: имитация естественных процессов его образования в природе. Из цилиндрических образцов искусственного астероидного вещества были изготовлены образцы разных форм: шаровидные, эллипсоидные, кубические и т. д.
Для подтверждения соответствия лазерных экспериментов действительности учёные провели газодинамические расчёты. Было показано, что при разнице в массе между реальным астероидом и его лабораторным аналогом в 14–15 порядков удельная энергия, необходимая для полного разрушения астероида, почти в два раза меньше, чем удельная энергия, необходимая для подобного разрушения мини-макета.
Исследования проводились на лазерных установках «ИСКРА-5», «ЛУЧ» и «САТУРН». Лазерное излучение сначала усиливалось до нужной мощности, а затем направлялось на закрепленный в экспериментальной вакуумной камере взаимодействия мини-макет. В эксперименте обеспечивалась возможность боковой и тыльной диагностики разрушения и регистрации разлёта осколков макета астероида. Среднее время лазерного воздействия на макет — от 0,5 до 30 наносекунд.
Для оценки критерия заведомого разрушения был принят во внимание процесс падения челябинского астероида. Он имел начальный размер около 20 м и при прохождении атмосферы раздробился на мелкие фрагменты, не нанёсшие катастрофического урона. Таким образом, для исходного размера астероида в 200 м можно говорить о его заведомом разрушении при дроблении на осколки, имеющие линейный размер в 10 раз и массу в 1000 раз меньше исходных. Очевидно, что данная оценка справедлива, если угол вхождения астероида в атмосферу Земли и траектория движения его осколков в атмосфере близки к траектории челябинского астероида.
Также учёные пытались ответить на вопрос: может ли эффект разрушения «накапливаться», можно ли заменить один сильный взрыв несколькими последовательно запущенными, но с меньшей мощностью? Было обнаружено, что с точки зрения общего критерия разрушения несколько более слабых импульсов (как одновременных, так и последовательных) не дают заметного преимущества по сравнению с однократным импульсом суммарной мощности.
В нескольких экспериментах лазерное излучение вводилось в углубление, предварительно подготовленное в мини-макете. Для разрушения макетов при таких условиях необходимо меньшее количество удельной энергии (500 Дж/г вместо 650 Дж/г), что связано с большей эффективностью воздействия заглублённого взрыва.
С учётом масштабного фактора и результатов лабораторных экспериментов исследователи показали возможность заведомого разрушения ядерным взрывом с энергией свыше 3 мегатонн опасного для Земли астероида хондритного типа диаметром 200 м. Учёные планируют продолжить исследования с мини-макетами различной прочности и состава, в том числе с макетами каменно-ледяных и железоникелевых астероидов, а также работы по уточнению влияния формы макетов и наличия углублений на критерий заведомого разрушения.
«Наша база коэффициентов и зависимостей для разного типа астероидов позволит оперативно смоделировать взрыв и найти критерии разрушения. Пока явной опасности нет, и у нашей команды есть время доработать методику спасения нашей планеты от катастрофы. Параллельно работаем над моделированием отклонения астероида без его разрушения и надеемся на международную вовлечённость в процесс», — делится космическими планами один из авторов исследования, доцент кафедры прикладной физики и кафедры лазерных систем и структурированных материалов МФТИ Владимир Юфа.
Источник
Подписка на новостой RSS-канал сайта
Получать новости сайта по почте
Контактный адрес для любых сообщений
МЕНЮ
Архив материалов
Подписка на новости
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
ПОСЛЕДНИЕ НОВОСТИ
19.05.2017 - 05.07.2017 (1000)
06.07.2017 - 24.08.2017 (1000)
25.08.2017 - 06.10.2017 (991)
07.10.2017 - 15.11.2017 (990)
16.11.2017 - 24.12.2017 (1000)
25.12.2017 - 04.02.2018 (990)
05.02.2018 - 17.03.2018 (1000)
18.03.2018 - 02.05.2018 (990)
03.05.2018 - 11.06.2018 (1000)
12.06.2018 - ...
Последние аномальные новости

Аркаим рискует в июне утонуть в фекалиях

Высокоразвитые цивилизации буксируют звезды

Голубые дюны обнаружены на Марсе

Двойник японской певицы попал на фото

Демоническое лицо увидели над полыхающими Гавайями

Загадочную надпись обнаружили в замке короля Артура

Закручивающийся НЛО в небе над Айдахо

Зародыш бигфута найден в лесу Аризоны

Зеленый НЛО замечен над Оттавой

Искусственный интеллект научился собирать кубик Рубика

Искусственный интеллект переспорит человека

Когда дети видят то, чего не видят взрослые

Куда пропала половина материи Вселенной

Летчик наблюдал НЛО около Нью-Джерси

Метеорит взорвался над Воронежом

Молекулы помогут обнаружить планеты-невидимки

Нераскрытая тайна мегалитов Пума Пунку

НЛО похожий на огромную рыбу замечен на Аляске

НЛО сняли над Астраханью

Ночной кошмар перешел в реальность

Объяснили все загадки миражей

Одержимого демонами врача отстранили от работы

Плазмоид сняли в Калифорнии

Пользователь Twitter предсказал успехи сборной России

Пророк снял странное козлиное проклятие

Секрет долголетия вечеринки и алкоголь

Создатель кругов на полях выложил новый рисунок

Странную воду обнаружили в недрах Земли

Феномен серебристых облаков

Человек растворился в воздухе

Аномалии России. Долины смерти и горы мертвецов

Бигфута сняли в лесу Луизианы

Вечная жизнь Хамбо Ламы Итигэлова

Встреча со странными детьми в самолете

Деревья Северной Америки загадочно изогнуты

ДНК - самая ценная вещь в торговой сделке с инопланетянами

Жизнь и необыкновенные приключения Соодой-ламы

Загадка племени Тода

Загадочный Батагайский разлом

Звездный десант США

Илон Маск предоставит доказательства того, что человечество живет в матрице

Инопланетяне поразили молнией мужчину за фото НЛО

Инопланетяне посещают Землю, чтобы скрещиваться с людьми

Леветирующий камень Даваско

Люди Конца света не боятся, они его ждут

Нашли логическое объяснение НЛО, который разбился на Марсе

НЛО заметили над Ростовом

НЛО над Буффало попал в вечерние новости

Огромный НЛО приземлился в Останкино

Почему люди верят в гороскопы

Почему машины до сих пор не летают

Профессор-астролог предсказывает результаты матчей

Рычащее демоническое существо появилось в доме

С рюкзаком по местам силы Крыма

Самые инопланетные места на Земле

Скальный храм Кайлаш

Тайны Гозекского круга

Удивительный Конь-камень

Утраченный язык общения с ангелами

Уфологи зафиксировали повышенную активность инопланетян

Армада инопланетян посетила Лондон

Будущее влияет на прошлое

Вы вовлечены в процесс сдвига высших измерений

Гигантский НЛО над Великобританией

Гугл научился предсказывать дату смерти

Девочка сняла на отдыхе с родителями Лох-Несское чудовище

Дышать на Марсе помогут цианобактерии

Загадка непостоянного дня на Венере

Загадочная грязь пролилась с неба Канады

Загадочный нагрев Луны объяснили деятельностью астронавтов

Инопланетяне 30 лет проводили опыты над телом женщины

Инопланетяне наблюдали за матчем сборной Германии

Инопланетяне никогда не позволят людям колонизировать Марс

Калейдоскопическое свечение сняли над Аризоной

Люди в черном замечены на Аляске

Люди-бабочки спасли людей от смерча

Мертвого загадочного зверя опознали

Объяснено формирование суперземель

Пиктограмма появилась возле Стоунхенджа

Полтергейст выгнал женщину из дома

Получены доказательства наличия воды на Луне

Призрак бабушки буянит на кухне

Призрак карлика заметили возле таверны

Прямые наблюдения экзопланет

Секс-роботов научили отказывать

Сферические НЛО были замечены в Дублине

Убить ребенка ради Слендермена

Умели ли летать древние индийцы

Что приносит удачу каждому из знаков Зодиака

Чупакабру сняли в Англии

Выигрышные комбинации в казино Вулкан

Игровая стратегия в онлайн автоматы Вулкан

Игровая магия казино Вулкан захватывает игроков

Агрессивный призрак преследовал мужчину с детства

Врата между мирами нашли Медоборах

Выписки из уголовного дела по гибели группы Дятлова

Долина кувшинов в Лаосе. Неразгаданная загадка прошлого

Дорога инков. Древнее инженерное чудо

Загадки Рдейского монастыря

Записка прокурора Темпалова по делу группы Дятлова

Инопланетяне ударили женщину молнией

Источник воды и инопланетной жизни нашли на Марсе

Космопоиск ищет НЛО и охотится за приведениями

Кто и зачем построил Баальбек

Мистическая открытка, искажающая человеческие лица

Найдено более 100 гигантских экзопланет

НЛО во время футбола пролетел над Саранском

НЛО заметили в небе Франции

НЛО пролетел над Пензой

НЛО следил за жителями Хьюстона

НЛО-трансформер наблюдали в небе Нью-Джерси

Оборотни Висконсина

Пассажиры самолета сняли из окна НЛО

Президент США примерил костюм Сатаны

Путешественник во времени встречает молодого себя

Тайну Лох-Несского чудовища разгадают

Тайны древнего города Аксум

Титанобоа. Морской змей весом в тонну

У женщины в голове живет 12 личностей

Удивительное святилище Трёхостровское

Уфолог рассказал, как его похитил инопланетянин

Центр изучения НЛО откроют в Бразилии

Четыре НЛО появились в небе Северной Каролины

Настало время играть в игровые автоматы Вулкан

Джойказино - лучшее виртуальное казино современности

Армия укрыла премьер-министра Индии от инопланетян

Астронавты обнаружили на Луне города инопланетян

Безумный план НАСА. Отправить субмарину на Титан

Два НЛО сняли над Санта-Круз

ДНК человека может быть продуктом чужого разума

Дождь из осьминогов и креветок прошел в Китае

Женщина сняла призрачный силуэт своей умершей собаки

Индонезийский злой дух Кунтиланак удалось снять

Инопланетянам решили выслать музыку

Инопланетяне похищают и съедают их детей в Индии

Как произошла гибель туристов на перевале Дятлова

Летчик столкнулся с НЛО-амфибией

Морское чудовище сняли в корейском море

Найдены доказательства поддельности Стэнфордского эксперимента

Нерадивый муж сросся с любовницей

Прозрение Кораха

Прямой эфир в Буффало посетил любопытный НЛО

Пять самых загадочных военных баз

Редкая двойная радуга над Новосибирском

Розуэлльский инцидент - реальное вторжение инопланетян

Секретный отчет доказал связь НЛО с людьми в Нимице

Слет групп Космопоиска начинается на Кубани

Спиралевидные облака над Землей

Странные облака над Северной Америкой

Существуют ли расы в биологическом смысле

Сферический НЛО исследовал территорию Питтсбурга

Турист сделал отличное фото НЛО Гэмпшире

Удалось запечатлеть китайское морское чудовище

Уфологи называют Астраханскую область зоной активности НЛО

Фармацевты убили больше людей, чем все мировые войны

Играть в онлайн казино Вулкан

Портал игровых автоматов 777

Врата в Ад находятся в Индиане

Выяснили, что в карликовых галактиках нет темной материи

Демоническое животное поймали в США

Золотые наночастицы обнаружили в диких растениях

Извержение вулкана покрыло пляжи Гавайев загадочными золотыми волосами

Инопланетный дрон заметили в Италии

Климатическое оружие. Мифы и реальность

Найден участок ДНК, превращающий девочек в мальчиков

Нашествие демонов началось на Землю

Нашли в гейзерах бактерию, способную жить на Марсе

Нашли источник человеческого сознания

НЛО заметили рядом с базой ВВС США

НЛО наблюдали в Старых Дорогах

Объяснили смысл перуанских кругов на полях

Огромный НЛО появился на орбите Земли

Послание Стивена Хокинга отправится в черную дыру

Призрак полицейского навестил место смерти

Родился редкий жук-гермафродит

Странное атмосферное явление в Краснодаре

Черные проекты Пентагона в Зоне 51

Игровые автоматы Вулкан с выводом денег

Получая бонусы Вулкана, игроки могут с комфортом играть за любыми автоматами

Гости казино могут выбирать любой из сотни слотов

Аномальная Россия

Доказали причастность слияний нейтронных звезд к коротким гамма-всплескам

Древние люди были лучше наших астрономов

Женщина напугана таинственным светом в своем дворе

Загадка движущихся статуй Мексики

Загадочные круги появились на поле в Липецке

Подписка на новости сайта
Наверх
Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика