Explosión nuclear en el espacio

¿Es posible detonar una bomba nuclear en el espacio? Si es posible, entonces, ¿qué pasará? En la película Armageddon vimos que, después de descubrir que un asteroide del tamaño de Texas va a impactar contra la Tierra en menos de un mes, la NASA recluta un equipo de perforadores de núcleos profundos para perforar y explotar una ojiva nuclear. ¿Es posible?

De hecho, en la vida real, destruir un asteroide sería una muy mala idea: después de la explosión, tendríamos miles de objetos dispersos en lugar de uno enorme. Si estos no son lo suficientemente pequeños para quemarse durante la entrada a la atmósfera, eso sería fatal.
Una respuesta corta: sí, es posible detonar la ojiva en el espacio, sobre o dentro de un asteroide. Los efectos serían cualitativamente diferentes en los tres casos.
Se ha hecho - Starfish Prime en 1962 en.wikipedia.org/wiki/Starfish_Prime
@ZoltánSchmidt: Incluso si no se queman por completo, las partes individuales experimentan mucha más resistencia al aire que el asteroide original. Eso significa que se disipa mucha más energía en forma de calor, dejando mucha menos energía en los puntos de impacto (que ahora también se distribuyen en el tiempo y el espacio). Muchos de los malos efectos son altamente no lineales. Además, si se hace lo suficientemente pronto, muchos fragmentos perderían la tierra por completo.
Ya se ha hecho, y la lección principal que aprendimos fue que una explosión nuclear en el espacio genera un PEM masivo que daña las líneas eléctricas y las redes de comunicaciones en la Tierra. Así que esta sería una opción de último recurso, no una técnica de rutina para, por ejemplo, la minería de asteroides.
Esta publicación me recuerda que Armageddon es otro ejemplo de ciencia ficción (un término que uso muy vagamente en este contexto) perdiendo la oportunidad de usar el obús de casaba: oughsf.blogspot.com/2016/06/… Con una forma nuclear carga, ni siquiera habrían necesitado perforar el asteroide, podrían haberlo cortado por la mitad con algunas casabas colocadas alrededor de la "fractura natural" o lo que sea.

Respuestas (4)

Puedes detonar bombas nucleares en el espacio, se ha hecho varias veces. Hay desafíos técnicos, pero nada demasiado complejo.

En una atmósfera, gran parte del daño de un arma nuclear proviene de la onda expansiva que es causada por el calor y la presión de la explosión. Esta onda sale del centro de la explosión y luego regresa cuando la presión cae. Esta es la razón por la cual la mayoría de las armas nucleares están diseñadas para un estallido en el aire en lugar de un estallido en la superficie para maximizar la destrucción causada.

Un arma nuclear en el espacio tiene un efecto diferente que una detonada en la atmósfera o bajo tierra, ya que no hay materia contra la cual empujar la explosión. Lo que sucederá es un estallido de radiación y plasma que se dispersa uniformemente hacia afuera desde el dispositivo detonado.

¿Qué pasaría si detonaras un dispositivo nuclear dentro de un asteroide? Eso depende de la composición y el tamaño:

  • Si es lo suficientemente pequeño, podría vaporizarse por completo, sin embargo, si es tan pequeño, probablemente no sea un peligro.
  • Podría explotarlo en muchos pedazos, lo que sería un poco mejor que un asteroide grande, ya que le da a los pedazos más pequeños una mejor oportunidad de quemarse en la atmósfera, aunque la tierra sería apedreada por muchos impactos más pequeños en lugar de uno grande. extender el daño en un área más amplia
  • El asteroide podría contener la explosión y permanecer intacto, o la fuerza de la explosión podría perderse a través de fisuras en el cuerpo del asteroide y también dejarlo intacto. Es extremadamente improbable que se rompa en 2 pedazos limpios de manera predecible como en esa (horrible, horrible) película.

Teóricamente, una explosión nuclear podría usarse para desviar un asteroide al ser detonado cerca de él, el calor y la radiación podrían destruir el lado del asteroide que enfrenta la explosión y hacer que cambie de rumbo. Es probable que el efecto sea pequeño y debería lograrse mientras el asteroide se encuentra a una distancia considerable. Necesitaríamos una advertencia de muchos años para lograr esto, por lo que es muy importante que comencemos a rastrear asteroides y cometas mucho mejor que ahora.

¿Esa película horrible? El hecho de que fuera científicamente inexacto no significa que, de otro modo, sea un elemento de la trama... bueno, siempre está el desarrollo del personaje... umm, quiero decir, los efectos especiales eran pre... maldita sea, realmente fue una película terrible...
@corsiKa siempre está la banda sonora... espera, no, fue terrible.
Siempre está la actuación. Oh espera....
Muchos asteroides pequeños no son peores que un asteroide grande. La ruptura expone mucha más superficie mientras el peso sigue siendo el mismo. Por lo tanto, las piezas están sujetas a un frenado mucho más aerodinámico, con una buena probabilidad de que se quemen en lugar de golpear el suelo. También extenderá el impacto sobre un área más grande, distribuyendo el daño pero limitando la cantidad de daño en un lugar.
Sé que llego tarde, pero ¿cómo es que nadie mencionó el hecho de que Liv Tyler está en la película? Ella sola casi hace que valga la pena verla.

¿Es posible?

¿Como se muestra en esa horrible película? No. ¿El concepto en general? Sí. Una explosión de enfrentamiento nuclear se considera ampliamente como el mejor y más realista enfoque para desviar un asteroide o cometa entrante, suponiendo una cantidad mínima de tiempo de anticipación. Semanas o meses no califican como "mínimos". Necesitamos un par de años, al menos, incluso con armas nucleares.

Una explosión de enfrentamiento nuclear implica la explosión de una bomba nuclear a cierta distancia del objeto objetivo. (Tenga en cuenta: así es exactamente como todos los países que tienen armas nucleares planean usarlas y han probado su uso. Este es un concepto de nivel de preparación tecnológica 9). Más de la mitad de la radiación y los neutrones creados por la explosión explotan. al espacio, pero una buena parte bañará el asteroide/cometa con rayos gamma, rayos X y neutrones de alta energía. Esto hará que la capa exterior de la parte del asteroide/cometa que se enfrenta a la bomba se vaporice. Es esta explosión secundaria la que proporciona el impulso necesario para desviar el objeto.

No podemos desviar todos los objetos entrantes. El asteroide que explotó sobre Chelyabinsk a principios de 2013, o un cometa asesino de dinosaurios que no vemos hasta meses antes del impacto: esos son problemas que alguna generación futura deberá resolver. Esos objetos al nivel de Chelyabinsk son demasiado difíciles de ver. La desviación no es posible si no podemos ver el objeto entrante antes de tiempo. Supongamos que un asesino de dinosaurios por alguna casualidad de su trayectoria logra acercarse sigilosamente a nosotros hasta solo unos meses antes del impacto. Ya estamos muertos. En algún momento no hay nada que podamos hacer excepto despedirnos unos de otros.

Lo que podemos resolver usando la tecnología actual, o extensiones razonables de la tecnología actual, son impactadores potenciales que detectamos por primera vez años antes del impacto. La opción nuclear es el único enfoque viable si detectamos el impactador menos de una década antes del impacto. Con tan poco tiempo de anticipación, un enfoque no nuclear requeriría de cientos a millones de lanzamientos y de cientos a millones de vehículos cooperantes. Un enfoque nuclear requeriría muy pocos lanzamientos, por lo general, solo uno.

Los enfoques no nucleares podrían funcionar si detectamos el impactador varias décadas antes del impacto y si tomamos medidas poco después de la detección. Esa acción incluye gastar una cantidad considerable de dinero en tecnología que aún no está lista para el horario de máxima audiencia, y ese gasto debe comenzar poco después de la detección. El problema aquí es que esas múltiples décadas de anticipación son tiempo más que suficiente para que el lado más feo de la humanidad levante su fea cabeza. "¿Por qué deberíamos gastar cantidades tan grandes de dinero para resolver un problema que no será un problema durante medio siglo cuando tenemos tantos problemas urgentes en este momento?" Así que no gastaremos las cantidades necesarias de dinero. En cambio, haremos girar nuestros pulgares. Esperaremos y esperaremos hasta que el problema esté dentro de una década o menos,

Otro factor que se manifiesta a favor del enfoque nuclear: no necesita hacer coincidir las órbitas, todo lo que necesita es un sistema de fusión preciso. No importa si la bomba va a 50 km/s en relación con el objetivo, obtendrás el mismo empujón que si simplemente estuviera flotando cerca. Si la amenaza es un NEO, esto no es gran cosa. Si la amenaza es un cometa, es un gran problema.
@LorenPechtel - Exactamente. De hecho, desviar un cometa con un tractor de gravedad es una empresa muy dudosa por esa misma razón.
Nuestra tecnología espacial es muy joven, no mucho más antigua que los 50 años que usted menciona. Por lo tanto, es razonable esperar que en 50 años adicionales, se desarrolle una tecnología mucho mejor, incluso sin un gran gasto mundial. Por lo tanto, es razonable esperar a que llegue una mejor tecnología y nos salve, en lugar de confiar en las opciones inmaduras y no probadas que tenemos. Este argumento se desvanecerá lentamente a medida que la tecnología espacial madure y los nuevos avances se vuelvan cada vez más pequeños.
@Loren Pechtel: si la velocidad relativa es de 50 km/s y el error de posición aceptable es de 10 m, el error de sincronización debe ser inferior a 200 µs. Pero si la bomba nuclear explotara en una distancia y dirección precisas hacia el objetivo, no solo necesita una sincronización muy precisa, también necesita una órbita muy precisa de la bomba nuclear. De lo contrario, la bomba nuclear nunca está en la posición deseada en relación con el objetivo durante el paso. Las correcciones de rumbo en el último momento requerirían mucho delta-v y combustible. Las primeras correcciones de rumbo necesitan mucha precisión para ambas órbitas.
@Uwe Estoy de acuerdo en que los requisitos de posicionamiento son bastante estrictos, pero eso es mucho más fácil de hacer que poner ese tipo de delta-v en el cohete. Y tenga en cuenta que, si bien la ubicación vertical puede tener ese tipo de requisito, la horizontal no lo tendrá: un empujón que está un poco fuera del eje deseado todavía aplica la mayor parte de su fuerza en la dirección correcta. Y debería poder obtener la precisión requerida si usa dos sondas: piense en cómo funcionó Deep Impact, pero al revés: la parte que no impacta sigue adelante y obtiene una ubicación precisa.

Investigué un poco sobre los efectos de las armas nucleares en los asteroides aquí: Uso de armas nucleares para desviar un meteoroide entrante

En resumen, una sola bomba nuclear grande podría vaporizar la mayoría de los asteroides, si se detona en el núcleo. Incluso si los trozos sobrevivieran, se desviarían de su curso.

Y para responder a su pregunta, no, no podemos viajar a uno en menos de un mes y realizar un aterrizaje suave. No tenemos idea de cómo minar hasta el núcleo de uno. Ni siquiera sabemos realmente si los asteroides son sólidos o simplemente montones de grava suelta.

Dentro de un mes, es un desafío, pero probablemente podríamos montar un par de bombas nucleares, o una grande, en un cohete y hacer que detone cerca de la superficie de un asteroide entrante. Es probable que esto vaporice la mayoría de los asteroides, especialmente si son montones de grava.

Sólo quiero añadir un par de puntos.

Primero, si el asteroide es realmente "del tamaño de Texas", entonces se acabó el juego. Si lo piensas bien, las armas nucleares individuales destruyen ciudades enteras, pero no estados enteros. Un asteroide del tamaño de Texas sería lo suficientemente masivo como para que su gravedad lo atrajera a una esfera, y no habría esperanza de explotarlo, dividirlo en dos partes divergentes o incluso desviarlo realmente. Afortunadamente, hemos mirado, y no hay nada tan grande en una órbita que pueda golpear la tierra. (Podría haber algo en la nube de Oort, pero eso es muy poco probable).

En segundo lugar, aunque aparentemente esto no es relevante para Armageddon (pero tal vez lo sea para Deep Impact ), para un asteroide lo suficientemente grande como para causar una devastación global, romperlo en pedazos que se queman en la atmósfera no es tan útil como podría pensar. . La cantidad de energía cinética es la misma y toda esa energía se convierte en calor. Podrías obtener una gran parte del cielo brillando brevemente como el sol, y el planeta cubierto de incendios forestales.

Han pasado años desde que vi esa película, pero ¿no abordan la mayor parte de eso en la trama? El plan no es hacer estallar o desviar el asteroide, sino dividirlo por la mitad y hacer que la fuerza de la explosión empuje las dos mitades para que no lleguen a tierra. Lo que no quiere decir que sea más realista que simplemente explotarlo...
Olvidé eso. Actualizado.
Siempre me he preguntado cuáles son las reglas para comparar objetos bidimensionales (Texas) con objetos tridimensionales (asteroides).
Mi interpretación: la silueta promedio, vista desde una dirección aleatoria, tiene aproximadamente el área de Texas.