Художественное представление миссии DART по изучению астероида. Фото: NASA
Астероиды могут столкнуться с Землей и нанести ущерб, как в локальном, так и в глобальном масштабе. Человечество способно отклонить или разрушить потенциально опасный объект на подступе к нашей планете. Однако из-за ограниченной способности проводить эксперименты непосредственно на астероидах понимание того, как правильные вычисления могут повлиять на попытку кинетического отклонения, основывается на крупномасштабном гидродинамическом моделировании, тщательно проверенном на соответствующих лабораторных экспериментах.
«Мы готовимся к чему-то такому, что имеет очень низкую вероятность того, что это произойдет, но будет иметь крайне серьезное последствие, если это произойдет», - сказал Ремингтон. «Время станет нашим врагом, если мы увидим, как к Земле приближается подобный объект. У нас будет ограниченное окно времени, чтобы отклонить его, и мы хотим быть уверены, что знаем, как предотвратить катастрофу. В этом вся суть этой работы».
В этом исследовании точность расчетов путем сравнения результатов моделирования с данными лабораторного эксперимента 1991 года, проведенного в Киотском университете, где сверхскоростной снаряд был выпущен в базальтовую сферу.
Ремингтон использовал адаптивный гидродинамический код сглаженных частиц, названный Spheral, для получения результатов моделирования, которые очень похожи на экспериментальные результаты. Моделирование также помогло исследователям определить, какие модели и параметры материала наиболее важны для точного моделирования сценариев столкновения с хрупким скалистым астероидом.
Они обнаружили, что выбор модели прочности и ее параметров оказал существенное влияние на прогнозируемый размер кратера и величину импульса, передаваемого в целевой астероид. В дополнение к модели прочности, команда обнаружила, что результаты моделирования также чувствительны к моделям деформации и параметрам материала.
Хотя никакие астероиды не представляют непосредственной угрозы Земле, исследователи сотрудничают с НАСА в разработке плана моделирования для подобных миссий.