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
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 - 18.07.2018 (990)
19.07.2018 - 24.08.2018 (1000)
25.08.2018 - ...
Последние аномальные новости

Аномальные Богуславские граниты

Атлантида существует и в ней живут инопланетяне

Бездонное Чёрное озеро

Большой НЛО сняли рядом с Луной

Быль и легенды древнего Отрара

Дельфины способны путешествовать по другим измерениям

Дух Иосифа Кобзона сняли на заседании Госдумы

Жительница Стерлитамака увидела НЛО

Загадочные холмы Мавринского майдана

Загадочный Бермудский треугольник - правительственный заговор

Загадочный рисунок Бушанского скального храма

Зомби-парад прошел в Киеве

Конспирологи призывают не верить слухам о пришельцах

Медузы – это инопланетяне

НЛО приземлился на детскую площадку и похитил мужчину

НЛО прячутся на дне океана

Обнаружена редкая двухголовая змея

Омоложивающие Оконские источники

Осьминоги - на самом деле инопланетные создания

Пирамиды в районе Бермудского треугольника

Похищения людей пришельцами

Призраки, пугающие посетителей туалетов

Пять вещей, которые продлевают жизнь

Рейс MH370 похитили инопланетяне

С неба упала и разбилась стайка скворцов

Секретные базы инопланетян расположены под водой

Система Trappist-1 особенная

Снежного человека видели в Мичигане

Таинственная пещера Оптимистическая

Удивительное Синее озеро

Более пяти НЛО были замечены в Калифорнии

Вышел сборник 'Таинственная Беларусь IV'

Голое человекоподобное существо бегало среди надгробий

Группа НЛО замечена над Портлендом

Древняя связь между Кавказом и Индией

Загадка смерти Элизы Лэм

Инопланетяне готовятся к вторжению

Инопланетяне прилетели посмотреть футбол Зенита

Как будет выглядеть яхта, вдохновленная НЛО

Лжеэкстрасенсы обманули коновода Кремлёвской школы

Мистические места Нью-Йорка

НАСА перехватило инопланетные сигналы с Сатурна

Нейробиологи ищут способ загрузки в мозг ложных воспоминаний

Нибиру затмило Луну над Владивостоком

НЛО перепугали жителей Онтарио

Огромная мостовидная конструкция на Луне

Око Саурона зависло над Вологдой

Оригами поможет построить здания на Луне и Марсе

Охотники за привидениями замечены в Нижнем Новгороде

По неизвестным причинам пропадает электричество в разных частях мира

Призрак Белой дамы в Бийске

Приметы на похоронах. Как не навлечь на себя беду

Проклятье наполеоновских курганов

Пугающе огромные зрачки девочки

Путешественник во времени рассказал, как закончится Третья мировая война

Путешественник во времени рассказал, когда убьют 56-го президента США

Секс с инопланетянами был незабываемым

Семья ростовчан поселилась в квартире с привидениями

Тайны выброшенных на берег чудовищ

Юрий Лонго - главный колдун России или талантливый мистификатор

ВВС США создали галерею мертвых инопланетян

Волшебное исцеление ребенка с ВИЧ объяснили молитвой

Высокого вонючего гуманоида видели в парке Шотландии

Десять страшных легенд и проклятых мест Петербурга

Загадочная черта Солнца оказалась характерна для многих звезд

Инопланетяне готовы к атаке

Клоны среди нас уже давно

Космический шторм раскрыл тайну гибели китайского государства

Круглый стол короля Артура был римским амфитеатром

Крымский эликсир молодости

Места силы в России, в которых должен побывать каждый

Морское чудище с массивными челюстями на дне океана

Нибиру - трюк для сокрытия настоящей причины Конца света

Нибиру запустила механизм Конца света

НЛО над Нижним Тагилом

Новый памятник поставили на могиле дятловца Золотарёва

Охотники за привидениями Ростова продают свой автомобиль

Певица Бейонсе использовала черную магию

Режиссер Нил Бломкамп выпустил новый скетч о боге

Семью жительницы Запорожья терроризирует полтергейст

Белый НЛО пролетел около МКС

Беспилотная доставка будущего

Загадка известнейшей оптической иллюзии

История проклятого дома в Нанкине

Как Земля защищает иные миры

Найдена аномальная структура вокруг черной дыры

НАСА засняло серебристые облака

Нашли водоросли, способные жить на Марсе

Новый спутник за два дня обнаружил две похожие на Землю планеты

Огнедышащая дыра появилась в Арканзасе

Пауки накрыли греческий город паутиной

Познавать непознанное

Почему мы до сих пор не нашли инопланетян

Почему пользоваться червоточинами - плохая идея

Призрачные детские голоса в заброшенном метро Сиднея

Радар для поиска воды на Марсе успешно прошел испытания

Раскрыли секрет качания оси Земли

Солнечную обсерваторию закрыли из-за порнографии

Статуэтка инопланетянина найдена на Марсе

Странные объекты заметили в Липецкой области

Власти Одессы обьяснили наблюдения НЛО

Военные ищут экспедицию, изучавшую пирамиды Антарктиды

Возможна ли вечная жизнь при вечной молодости

Искусственный интеллект научили распознавать объекты по описанию

Критическая ситуация, когда всё выходит из под контроля

Люди рассказали, что происходило когда они умирали

Мать увидела на фото не родившуюся дочку

Мозг запрограммирован на лень

Полупрозрачную субстанцию видели над Крымским мостом

Призраки заброшенного бункера

Призраки Чеширского треугольника

Пульсирующий монстр найден на побережье Окленда

Путь к сердцу мужчины лежит не через желудок

Пятый НЛО за полгода пролетел над Катанией

Столкновение Нибиру с Землей

Тайна найденных на берегу океана останков морского чудовища

Удивительное дерево, источающее металл

Уфолог рассказал, что ждет Землю из-за планеты Нибиру

Черный треугольник замечен над Сиэтлом

Что собой представляет планета Нибиру

Внедрение технологии блокчейн в финансовый сектор Индии

Глобальная катастрофа оказалась неизбежной

Готовят новое определение для звезд

Двуликий щенок родился в Перу

Жителей Ипсвича пугало жуткое детское пение

Жителей Майами испугали инопланетяне

За голову слонимской чупакабры обещают вознаграждение

Звездные войны не за горами

Интересную тучу наблюдали жители Сортавала

Кирпич нашли на Марсе

Космонавтам разрешили говорить о пришельцах

Людей поделили на четыре типа личности

Монстр в ночную грозу

Настоящему экстрасенсу заплатят $10000

НЛО разлетались в Одесской области

Обнаружен аномальный остров близнецов

Одинокая волчица

По чему свистит свистулька

Под Сыктывкаром обитает йети

Подружись со своим медведем

Полет над пропастью

Праздник лета и любви

Призрак следит за маленькой девочкой

Призраков видят по всей Земле

Причина массовой гибели древних цивилизаций

Рептилоида сняли в пещере Марса

Сакральный зачин Красной горки

Странные рисунки в штате Юта

Сувениры приносящие неудачу

Таинственные черепа инопланетян и след Аненербе

Что собой представляют круги на полях

Установка автостекол в Бресте на высшем уровне

Игровой зал Адмирал остается центром притяжения для игроков

Популярность виртуальных казино растет

Игровые автоматы Вулкан не могут не нравиться геймерам

Белая фигура, прячущаяся в дубе

Дата Конца Света предсказана пирамидой Хеопса

Дети рассказали, как они погибли 11 сентября

Женщина 66 лет прожила с двумя иглами в животе

Женщина рассказала, как в ее спальню проник инсектоид

Загадочный Тунгусский метеорит

Закрытая ФБР солнечная обсерватория возобновила работу

ИИ выявил связь между ожирением и средой обитания

Камень с микрочипом возрастом в полмиллиарда лет

Криовулканы Цереры извергались в течение последнего миллиарда лет

Мальчик родился с четырьмя ногами и двойным набором гениталий

Над Каменск-Уральским пролетело НЛО

Найден невозможный космический объект

НАСА запустило спутник для тайного поиска Нибиру

Нибиру ударит по Земле в 2033 году

Новый охотник за экзопланетами передал свой первый снимок

Новый телепроект 'Реальная мистика' на Домашнем

Открыли экзопланету Вулкан из Звездного пути

Поведение антиматерии оказалось парадоксальным

Погодные аномалии на нашей планете

Подтверждена альтернативная теория гравитации

Призрак напал на собаку

Призрачные голоса услышали в заброшенном метро Лондона

Светящиеся НЛО были замечены в Торонто

Светящийся диск напугал жителей Миннесоты

Физики создают невозможный двигатель по заказу армии США

Фильм ужасов 'Проклятие монахини' основан на реальном случае

Чего мы не знали о Салемских ведьмах

Шесть знаков Зодиака с самым тяжелым характером

Экспедиция на Марс может повредить человеческий мозг

Игровые автоматы 777

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