Cientistas querem usar bombas nucleares para desviar asteróides (mas nem todas servem)

State Farm / Wikimedia

Os cientistas querem usar bombas para desviar asteróides que se aproximam perigosamente da Terra. Contudo, um novo estudo revelou que nem todas as bombas nucleares servem e é preciso escolher a correta.

Uma colaboração entre o Laboratório Nacional Lawrence Livermore (LLNL) e o Instituto de Tecnologia da Força Aérea (AFIT) investigou como a produção de energia de neutrões da detonação de um dispositivo nuclear pode afetar a deflexão de um asteróide.

Os cientistas compararam a deflexão do asteróide resultante de duas fontes de energia de neutrões diferentes, representativas dos neutrões de fissão e fusão. O objetivo era entender que energias de neutrões libertadas de uma explosão nuclear são melhores para desviar um asteróide, preparando potencialmente o caminho para um desempenho de deflexão otimizado.

Segundo o líder do estudo, Lansing Horan IV, a equipa focou-se na radiação de neutrões de uma detonação nuclear, uma vez que os neutrões podem ser mais penetrantes do que os raios-X.

“Isso significa que a produção de neutrões pode potencialmente aquecer maiores quantidades de material da superfície do asteróide e, portanto, ser mais eficaz para desviar asteróides do que a produção de raios-X”, disse, em comunicado.

Neutrões de diferentes energias podem interagir com o mesmo material através de diferentes mecanismos de interação. Ao alterar a distribuição e a intensidade da energia depositada, a deflexão do asteróide resultante também pode ser afetada.

O estudo mostra que os perfis de deposição de energia – que mapeiam os locais espaciais na superfície curva do asteróide e abaixo dela, onde a energia é depositada em distribuições variadas – podem ser bastante diferentes entre as duas energias de neutrões comparadas.

Quando a energia depositada é distribuída de forma diferente no asteróide, os detritos de purga derretidos ou vaporizados podem mudar em quantidade e velocidade, o que determina a mudança de velocidade resultante do asteróide.

Segundo Horan, há duas opções para desviar um asteróide: rutura ou deflexão. A primeira é a abordagem de transmitir tanta energia que o asteróide é fortemente partido em muitos fragmentos que se movem em velocidades extremas.

“Trabalhos anteriores descobriram que mais de 99,5% da massa do asteróide original não atingiria a Terra”, disse o investigador. “Este caminho de rutura provavelmente seria considerado se o tempo de aviso antes do impacto de um asteróide fosse curto e/ou o asteróide fosse relativamente pequeno.”

Já a deflexão é a abordagem mais suave, que envolve transmitir uma quantidade menor de energia ao asteróide, mantendo o objeto intacto e empurrando-o para uma órbita ligeiramente diferente com uma velocidade ligeiramente alterada.

“Com o tempo, muitos anos antes do impacto, até mesmo uma mudança minúscula na velocidade pode resultar numa distância que faltava à Terra”, disse Horan. “A deflexão geralmente pode ser preferida como a opção mais segura e ‘elegante’, se tivermos tempo de aviso suficiente para decretar esse tipo de resposta”.

Para a fase de deposição de energia, o código de transporte de radiação Monte Carlo N-Particle (MCNP) do Laboratório Nacional de Los Alamos foi usado para simular uma detonação isolada de neutrões que irradiou em direção a um asteróide esférico de óxido de silício de 300 metros.

O asteróide dividiu-se em centenas de esferas concêntricas e cones encapsulados para formar centenas de milhares de células, e a deposição de energia foi contada e rastreada para cada célula individual a fim de gerar os perfis de deposição de energia ou distribuições espaciais de energia em todo o asteróide.

Para a fase de deflexão do asteróide, o código hidrodinâmico Lagrangiano-Euleriano Arbitrário 2D e 3D do LLNL (ALE3D) foi usado para simular a resposta do material do asteróide às deposições de energia.

A mudança de velocidade de deflexão resultante foi obtida para várias configurações de rendimentos de neutrões e energias de neutrões, permitindo que o efeito da energia de neutrões na deflexão resultante fosse quantificado.

“Um objetivo final seria determinar o espectro de energia de neutrões ideal, a propagação de saídas de energia de neutrões que depositam as suas energias da forma mais ideal para maximizar a mudança de velocidade ou deflexão resultante”, disse Horan. “Este artigo revela que a produção de energia de neutrões específica pode impactar o desempenho de deflexão do asteróide, e por que isso ocorre, servindo como um trampolim em direção ao objetivo maior.”

“Se a entrada de deposição de energia estiver incorreta, não devemos ter muita confiança na saída de deflexão do asteróide”, continuou. “Agora sabemos que o perfil de deposição de energia é mais importante para grandes rendimentos que seriam usados ​​para desviar grandes asteróides.”

Este estudo vai ser publicado em junho na revista científica Acta Astronautica

Maria Campos Maria Campos, ZAP //

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