2018年3月19日，莫斯科 – 研究人員構(gòu)建了一個(gè)微型小行星，并用激光轟擊它們，以模擬核爆炸應(yīng)對(duì)小行星威脅與地球相撞的影響。研究小組表明，針對(duì)小行星小型復(fù)制品的短暫激光脈沖可能會(huì)產(chǎn)生類似于實(shí)際空間巖石上核爆炸的效應(yīng)。

小行星毀滅模擬圖。圖片由MIPT新聞辦公室Elena Khavina提供。

小行星模型的性質(zhì)被精確制成與實(shí)際小行星的組成和比例相對(duì)應(yīng)。為了確認(rèn)模型和全尺寸小行星中關(guān)鍵過程的相似性，Rosatom和莫斯科物理技術(shù)研究院（MIPT）的團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了可壓縮流量計(jì)算。

實(shí)驗(yàn)使用三種激光器：Iskra-5、Luch和Saturn。激光束首先被放大到預(yù)定的功率，然后被引導(dǎo)到固定在真空室中的小行星復(fù)制品。從后面和側(cè)面監(jiān)測(cè)模型破壞，并記錄碎裂動(dòng)力學(xué)。激光在摧毀模型小行星所用的時(shí)間為0.5到30納秒。

在一些實(shí)驗(yàn)中，激光在照射之前對(duì)準(zhǔn)在微型小行星中制造的空腔。通過利用腔體，研究人員只用了500J / g的能量，而不是650J / g。

根據(jù)計(jì)算表明需要500-J的激光脈沖去摧毀直徑8至10米的模型，該小組確定了要摧毀太空中直徑200米的小行星所需要的能量，也就是一個(gè)相當(dāng)于3百萬噸TNT能量的核爆。

研究人員也對(duì)爆炸效應(yīng)是否累積有興趣，換句話說，單個(gè)強(qiáng)大的爆炸是否可以被一系列較小的爆炸所取代。他們發(fā)現(xiàn)，多個(gè)較弱的激光脈沖相比相同功率的單個(gè)脈沖時(shí)無法提供顯著的優(yōu)勢(shì)，不管這一系列較弱的脈沖是同時(shí)還是連續(xù)的。

研究小組計(jì)劃通過試驗(yàn)不同成分的小行星復(fù)制品，包括含鐵、鎳和冰的小行星復(fù)制品來擴(kuò)大研究范圍。小組還打算更精確地確定小行星的形狀和其表面存在的空洞是如何影響一般破壞標(biāo)準(zhǔn)的。

“目前，沒有小行星威脅，所以我們的團(tuán)隊(duì)有時(shí)間完善這項(xiàng)技術(shù)，以便以后用于防止行星災(zāi)難，”MIPT的Vladimir Yufa教授說。“我們也在研究在不破壞小行星的情況下偏轉(zhuǎn)小行星的可能性。”



編譯：Nick
來源：Photonics