Миссия NASA DART, проведенная в 2022 году, стала первым в истории практическим испытанием планетарной защиты. Аппарат намеренно столкнули с астероидом, чтобы проверить, можно ли изменить его траекторию ударом с большой скоростью. Эксперимент оказался успешным и показал, что в случае реальной угрозы Земле у человечества есть рабочий способ повлиять на движение опасного объекта без его разрушения.
Такой подход ученые считают предпочтительным по сравнению с ядерным вариантом. Подрыв боеголовки рядом с астероидом или на его поверхности рассматривают лишь как крайнюю меру, поскольку он несет серьезные риски. Вместо одного крупного тела можно получить рой более мелких обломков, которые все равно способны достичь Земли и причинить значительный ущерб.
Тем не менее полностью отказываться от ядерного сценария специалисты не спешат. Команда исследователей, работающих на ускорителе Super Proton Synchrotron в ЦЕРНе, провела новое исследование и пришла к выводу, что некоторые типы астероидов могут оказаться куда устойчивее к экстремальным воздействиям, чем считалось ранее. Это означает, что последствия ядерного отклонения могут быть не столь катастрофичными, как предполагали прежние модели.
Главным фактором в любой миссии планетарной защиты остается состав астероида. Его поведение при ударе или взрыве напрямую зависит от внутренней структуры и свойств материала. В новой работе, опубликованной в журнале Nature Communications, ученые использовали продвинутые модели отклика материалов, чтобы оценить, как разные типы космических тел могут реагировать на ядерное воздействие.
Проблема заключается в том, что провести полноценное испытание такого сценария в реальности невозможно. Никто не будет взрывать ядерный заряд в космосе ради эксперимента, поэтому исследователям приходится полагаться на расчеты и лабораторные модели, которые должны быть максимально точными.
Чтобы приблизиться к реальным условиям, команда провела серию экспериментов на установке HiRadMat в ЦЕРНе в рамках сотрудничества с Оксфордским университетом. В качестве мишени использовали образец метеорита Campo del Cielo, богатого металлами. По нему последовательно выпустили 27 коротких, но чрезвычайно мощных импульсов протонного пучка с энергией 440 ГэВ. Такой подход позволил смоделировать отдельные эффекты, схожие с теми, которые возникают при ядерном взрыве, не прибегая к реальному подрыву.
Результаты удивили. После воздействия материал не ослаб, а, наоборот, продемонстрировал рост прочности и своеобразное "самостабилизирующее" поведение. Это означает, что для астероидов с высоким содержанием металлов можно применять более мощное воздействие, не опасаясь их мгновенного разрушения на множество фрагментов.
По мнению авторов исследования, такой вывод скорее обнадеживает, чем пугает. Он указывает на то, что в экстренной ситуации — например, при обнаружении очень крупного астероида или при минимальном времени на подготовку — ядерный метод отклонения может оставаться рабочим вариантом. Особенно в тех случаях, когда кинетический удар вроде DART окажется недостаточно эффективным.
Работа не ставит под сомнение приоритет ненуклеарных способов защиты планеты, но уточняет границы применимости ядерного сценария. Новые данные показывают, что современные модели могли переоценивать риск фрагментации и, соответственно, недооценивать возможности такого подхода. Это расширяет инструментарий планетарной обороны и дает ученым более реалистичное представление о том, как вести себя в случае реальной космической угрозы.