Nuevas simulaciones de desviación nuclear mejoran la defensa planetaria contra amenazas de asteroides.
19 de diciembre de 2023
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por Lawrence Livermore National Laboratory
Investigadores del Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) han desarrollado una herramienta de modelado para evaluar el uso potencial de un dispositivo nuclear para defender el planeta contra impactos catastróficos de asteroides.
La investigación, publicada hoy en el Planetary Science Journal, presenta un enfoque novedoso para simular la deposición de energía de un dispositivo nuclear en la superficie de un asteroide. Esta nueva herramienta mejora nuestra comprensión de las interacciones de radiación de deflexión nuclear en la superficie del asteroide, al tiempo que abre la puerta a nuevas investigaciones sobre la dinámica de las ondas de choque que afectan al asteroide interno.
Este modelo permitirá a los investigadores aprovechar los conocimientos adquiridos en la reciente misión Double Asteroid Redirection Test (DART) de la NASA, donde, en septiembre de 2022, un impactador cinético se estrelló deliberadamente contra un asteroide para alterar su trayectoria. Sin embargo, con limitaciones en la masa que se puede elevar al espacio, los científicos continúan explorando la deflexión nuclear como una alternativa viable a las misiones de impacto cinético.
Los dispositivos nucleares tienen la mayor relación de densidad de energía por unidad de masa de cualquier tecnología humana, lo que los convierte en una herramienta invaluable para mitigar las amenazas de asteroides, dijo la física del LLNL Mary Burkey, quien dirigió la investigación.
"Si tenemos suficiente tiempo de aviso, podríamos lanzar potencialmente un dispositivo nuclear, enviándolo a millones de millas de distancia hacia un asteroide que se dirige hacia la Tierra", dijo Burkey. "Luego detonaríamos el dispositivo y o bien desviaríamos el asteroide, manteniéndolo intacto pero proporcionando un empuje controlado lejos de la Tierra, o podríamos perturbar el asteroide, rompiéndolo en pequeños fragmentos que también evitarían al planeta".
Las predicciones precisas sobre la efectividad de las misiones de deflexión nuclear dependen de simulaciones multifísicas sofisticadas, dijo Burkey, explicando que los modelos de simulación del LLNL abarcan una amplia gama de factores físicos, lo que los hace complejos y computacionalmente exigentes.
El artículo presenta una biblioteca eficiente y precisa de funciones de deposición de energía de rayos X, desarrollada utilizando el código de radiación-hidrodinámica Kull. Las simulaciones de alta fidelidad rastrearon fotones que penetran las superficies de materiales similares a asteroides, como rocas, hierro y hielo, teniendo en cuenta procesos más complejos, como la reradiación. El modelo también considera un conjunto diverso de condiciones iniciales, que incluyen diferentes porosidades, espectros de origen, fluencias de radiación, duraciones de origen y ángulos de incidencia. Este enfoque integral hace que el modelo sea aplicable a una amplia gama de escenarios de asteroides potenciales.
En caso de que surja una verdadera emergencia de defensa planetaria, el modelado de simulación de alta fidelidad será fundamental para proporcionar a los tomadores de decisiones información accionable e informada sobre riesgos que podrían prevenir el impacto de asteroides, proteger la infraestructura esencial y salvar vidas, explicó Megan Bruck Syal, líder del proyecto de defensa planetaria del LLNL.
"Si bien la probabilidad de un gran impacto de asteroides durante nuestra vida es baja, las posibles consecuencias podrían ser devastadoras", dijo Bruck Syal.
Dirigido por Burkey, el equipo de investigación del LLNL incluyó a los coautores Robert Managan, Nicholas Gentile, Bruck Syal, Kirsten Howley y Joseph Wasem.
Información de la revista: The Planetary Science Journal
Proporcionado por Lawrence Livermore National Laboratory
