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Un’esplosione nucleare potrebbe davvero proteggere la Terra da un asteroide in rotta di collisione, ma il successo dell’impresa dipenderebbe in buona parte dal lato della roccia spaziale che viene colpito. È quanto emerge da una nuova ricerca guidata da Nathan Moore, fisico dei Sandia National Laboratories, secondo cui la forma irregolare di questi corpi cambia parecchio il modo in cui reagiscono a un lampo di raggi X. Il principio di base è abbastanza semplice. La radiazione liberata dall’ordigno riscalda la superficie del bersaglio e lo spinge su una traiettoria più sicura. Quello che finora sfuggiva era quanto pesasse la mira.
Le simulazioni al computer lavorano spesso con oggetti lisci e perfettamente tondi, mentre gli asteroidi reali hanno superfici sconnesse e sagome tutt’altro che regolari. Nello studio, colpendo lo stesso corpo celeste da direzioni diverse, la sua velocità è cambiata di 3,9 millimetri al secondo in un caso e di appena 0,8 millimetri al secondo nell’altro. Parliamo di una differenza quasi di cinque volte nella cosiddetta velocità di deflessione, cioè la variazione della velocità di avanzamento provocata dal lampo. “Ci aspettavamo che la mira contasse” ha spiegato Moore. “Quello che ci ha sorpresi è quanto.” Sulla rotazione gli effetti sono stati ancora più marcati. Per un altro asteroide simulato la variazione nella velocità di rotazione cambiava di un fattore 17 a seconda della direzione della radiazione.
Il modello che manda in pensione le sfere
Per capire come rispondono le diverse forme, Moore e i colleghi hanno sviluppato quello che descrivono come il modello di deflessione più accurato mai realizzato. I sistemi precedenti avevano un limite piuttosto serio. Bisognava scegliere tra rappresentare la geometria complessa del corpo celeste e calcolare nel dettaglio le forze fisiche in gioco, perché fare entrambe le cose richiedeva una potenza di calcolo poco praticabile. “Il nostro nuovo algoritmo è oltre 1.600 volte più veloce, ed è stato decisivo” ha detto Moore. “Con i vecchi modelli i computer semplicemente non ce la facevano.”
L’interesse del ricercatore nasce da un precedente esperimento condotto con la Z machine di Sandia, che aveva dimostrato per la prima volta come i raggi X potessero deviare un piccolo frammento di materiale asteroidale. Il passo successivo era capire come applicare lo stesso processo a un oggetto intero. Il grande ostacolo era l’abitudine diffusa di trattare gli asteroidi come sfere, una scelta che semplifica la matematica ma ignora creste, depressioni e irregolarità. Secondo Moore la svolta è arrivata grazie al lavoro di un collega sul rilascio di gas da parte di oggetti nello spazio. La soluzione è stata unire due codici già usati a Sandia per problemi molto diversi. ALEGRA serve di solito a modellare esperimenti rapidi e ad alta energia, mentre SPARTA, un codice di simulazione diretta Monte Carlo, si occupa di forze deboli che evolvono lentamente come la resistenza esercitata dal vento solare su un satellite. “L’innovazione chiave è stata capire come combinare i due approcci” ha spiegato il fisico.
Cosa succede dopo il lampo e quali limiti restano
Il nuovo strumento permette di ricostruire un asteroide partendo dalle immagini 3D raccolte durante i sorvoli delle sonde. A quel punto si può simulare il lampo regolando potenza dell’esplosione, distanza e direzione di arrivo della radiazione. Il software calcola quanto materiale evaporerebbe nelle varie zone della superficie e mostra il risultato come una mappa di calore, stimando poi la spinta ottenuta, i cambiamenti nella rotazione e i danni superficiali. Sono dati preziosi perché una missione di difesa planetaria ben riuscita dovrebbe deviare il bersaglio senza spezzarlo in tanti frammenti ancora pericolosi. Per ora però il modello considera solo la rottura delle rocce in superficie e non è in grado di prevedere con precisione la frammentazione dell’intero corpo. Servono altra ricerca, nuovi investimenti e strumenti di calcolo più avanzati, anche perché un lampo così intenso innesca numerosi effetti fisici che si influenzano a vicenda.
“Il nostro studio mostra quanto sia importante mirare con attenzione” ha detto Moore. “Scegli il lato giusto e vinci. Sbagli e potrebbe essere una brutta giornata.” In teoria chi pianifica una missione potrebbe inserire i dati sulla forma dell’asteroide e ricavare potenza, distanza e direzione ideali. Tradurre tutto in un’operazione reale resta però complicatissimo. Il software ha bisogno di informazioni abbastanza precise sulla sagoma da ogni angolazione e, davanti a una minaccia scoperta all’ultimo, potrebbe mancare il tempo per raccoglierle. C’è poi la difficoltà di portare e posizionare l’ordigno nel punto esatto rispetto a un oggetto che viaggia nello spazio. Le simulazioni più raffinate potrebbero comunque eliminare buona parte dell’incertezza su questo metodo di difesa. La ricerca è stata finanziata attraverso il programma Laboratory Directed Research and Development di Sandia.
Fonte: TecnoAndroid