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Laboratório Nacional Lawrence Livermore simula deflexão de asteróide nuclear no estilo 'Armagedom'


Como se o ano passado fabuloso teste de redirecionamento de asteróide duplo disparar uma bala de satélite contra um asteróide não foi suficiente, agora os pesquisadores estão fazendo uma simulação detalhada do cenário de deflexão nuclear previsto no filme de desastre espacial de 1998, “Armageddon”.

No Laboratório Nacional Lawrence Livermore, uma equipe liderada por Mary Burkey (acima) apresentou um artigo que avança a bola no que é, na realidade, uma área de pesquisa bastante ativa. Como salientam, usar um satélite como míssil nem sempre é prático e, de facto, detonar um dispositivo explosivo nuclear o mais próximo possível do objecto que se aproxima é potencialmente a nossa melhor jogada.

O problema é que um desvio nuclear teria de ser feito de uma forma muito precisa, caso contrário poderia levar (como aconteceu no “Armagedom”) a pedaços do asteróide que atingiriam a Terra de qualquer maneira. Isto poderia resultar no cenário de devastação generalizada previsto no filme sobre desastre espacial de 1998, “Impacto Profundo”.

Como Burkey et al explicam em seu artigo publicado no Planetary Science Journal:

Mesmo quando a estrutura complexa e as propriedades não homogêneas do material de um asteróide são deixadas de lado e o objeto é aproximado como uma esfera uniforme, a grande amplitude da física necessária apresenta dificuldades.

A simulação completa da deposição de energia requer o transporte de partículas dentro de um código hidrodinâmico de radiação completo equipado com modelos de materiais detalhados e é muito caro do ponto de vista computacional, uma vez que os intervalos de tempo devem ser pequenos para modelar a interação da radiação com o asteróide. Pode levar semanas para executar uma simulação, mesmo em 200–300 CPUs.

Nenhum código único pode abranger todas as 10 ordens de magnitude e, ao mesmo tempo, contabilizar corretamente todos os diferentes pacotes de física, portanto, é desejável dividir o problema em estágios e transferir a progressão para códigos que cubram a física relevante do próximo estágio.

E como a maior parte da energia produzida por uma explosão nuclear são raios X (o que aprendi hoje), simular como eles se propagam e interagem inicialmente com a superfície de um asteróide é um passo crítico. Este artigo fornece uma simulação mais completa e inclusiva de tal esforço, “utilizando uma simulação rad-hídrica completa equipada com opacidades em evolução, o que também permitiu que fosse o primeiro esforço abrangente para explorar o regime de alta fluência onde uma mitigação de estilo perturbador missão funcionaria.”

Em outras palavras, está entre os primeiros a realmente observar o que realmente aconteceria, microssegundo por microssegundo, se detonássemos um asteroide. E já que foi para isso que você veio aqui, fica assim:

Burkey AsteroidSim 4

Créditos da imagem: Burkey e outros

Tudo isso ocorre em um único segundo, como você pode ver na notação de tempo (1e+06 microssegundos é um milhão deles, perfazendo um segundo completo).

O artigo não vai além de suas descobertas provisórias, que são essencialmente que este método de simulação é preciso o suficiente para que possamos confiar nele para um estudo em maior escala do ataque nuclear de asteróides:

A conclusão deste modelo de deposição de energia abre uma vasta gama de estudos potenciais que podem ser concluídos usando códigos hidrodinâmicos em grande escala… Propriedades como distribuição de material/densidade, rotação, formas irregulares, sombras projetadas por pedras, a força marginal da gravidade, e mesmo a composição em maior escala exige estudos mais detalhados sobre o seu efeito no resultado de uma missão. Em particular, compreender se uma tentativa de missão de deflexão irá ou não desmembrar um asteróide tem sido uma questão de longa data na comunidade de defesa planetária.

Cada simulação detalhada e de alta fidelidade e cada ampla varredura de sensibilidade aproximam o campo da compreensão de quão eficaz seria a mitigação nuclear.

A equipe também pede simulações mais rápidas (esta levou séculos) que poderiam ser realizadas especificamente para uma determinada ameaça, minimizando o tempo de resposta. Como a aprendizagem automática se revelou útil em contextos como este, talvez a IA possa ser usada para salvar a humanidade em vez de destruí-la, pelo menos uma vez.

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