彼女の超現実的なコンピューター モデルは私たちを小惑星から守ってくれます

サビーナ・ラドゥカン 彼は、1990年代のマイケル・ベイ映画の主人公が就くであろう種類の仕事をしています。 で 岩は, ニコラス・ケイジ演じるスタンリー・グッドスピード博士は、危機を救うFBIの化学兵器専門家です。 で ハルマゲドン, ブルース・ウィリス演じるハリー・スタンパーは窮地を救うベテラン石油掘削師です。 そして、スイス最大の大学の一つであるベルン大学では、サビーナ・ラドゥカン氏が小惑星衝突の超現実的なモデルを構築しています。 それはいつか、地球全体を救うのに役立つかもしれません。

コンテンツ

  • 小惑星の黄金時代
  • 小惑星のスーパーモデル
  • 力の問題
  • 予測を証明する
  • 惑星防衛システムの構築

誤解のないように言っておきますが、ラドゥカン氏は小惑星が地球に衝突した場合に何が起こるかのモデルを構築しているわけではありません。 代わりに、博士研究員として、彼女は、もし私たちが(つまり 地球は、破壊的な小惑星を迎えるために人工の「インパクター」装置を送り込み、破壊的な小惑星の向きをそらそうとしました。 これは、小惑星を破壊するのではなく、小惑星を軌道からずらして私たちの惑星を通過させるために使用できる可能性があります。

サビーナ・ラドゥカン
サビーナ・ラドゥカン写真提供:英国インペリアル・カレッジ

今のところ、予防策としてこのようなものを導入するという考えはまだ先のことです。 しかし、それが起こったとき(そしてそれは「もし」ではなく「そのとき」である可能性が高い)、ラドゥカンの研究は非常に貴重であることが判明するかもしれません。 そして、少なくとも今のところ、彼女の研究は、「私は惑星防衛部門で働いています」という、当事者にとって羨望の的となる砕氷船を与えてくれます。

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小惑星の黄金時代

ラドゥカン氏は、英国のケント大学で天文学、宇宙科学、天体物理学の修士号を取得していたときに、衝突クレーターというテーマに魅了されました。 「誰もが火星と月に興味を持っていました」と彼女はデジタル・トレンドに語った。 「すべての研究はそこから始まります。 科学者が多すぎず、あまり研究されていないことをやりたかったのです。」

地球を猛スピードで通過する小惑星のイラスト。

科学者たちは半世紀以上にわたり、殺人小惑星の可能性から地球を守る可能性について疑問を抱いてきました。 1960年代半ば、多くの人が小惑星1566イカロスが衝突する可能性を懸念していました。 専門家らは地球が約400万以内にしか通過しないと確信していたにもかかわらず、 マイル。 ある新聞は「大きな小惑星が地球に向かっている」と叫んだ。 “

イカロスが地球に近づく中、ヒッピーたちはコロラドへ逃げる。」と同様に権威が書いた。 ニューヨーク・タイムズ.

マサチューセッツ工科大学(MIT)では、研究者らは別個の100メガトンの核弾頭を搭載した6機のサターンVロケットを使ってイカロスを爆破する計画を立てた。 予想通り、イカロスは結局地球を失ってしまったが、MITの研究によるもので、詳しくは本で説明されている。 ファイア・イン・ザ・スカイ、マスコミ報道が不足することはありませんでした。

しかし、それ以来、このトピックに関する報道が定期的に急増しており、ハリウッド映画にも事欠きません (ごく最近 見上げないで)、ラドゥカンは適切なタイミングでフィールドに入ったと自信を持っている。

小惑星のスーパーモデル

その理由の 1 つは、宇宙ミッションとその結果得られるデータの量です。 「15年前、(小惑星に関する)データは非常に限られていました」と彼女は言う。 「現在、小惑星に向かう複数の宇宙ミッションがあり、大量のデータが入ってきます。 DARTとHeraがいます。 ルーシーのミッションがあります。 そこには、 オシリス・レックス そして はやぶさ ミッション。 プシュケミッションがあります。 これらはすべて地球からは得られないデータです。」

興味深いことに、ラドゥカンのモデルの構築に使用されるデータのすべてが現実の小惑星から得られるわけではありません。 最近、彼女の同僚の何人かがスペインに旅行し、圧縮ガス銃を使用して、砂と岩で作られた小惑星リュウグウの代替スケールモデルにプラスチック製の発射体を発射した。 これらの結果は、彼女のコンピューター モデルにも反映されています。

この図は、ルーシー宇宙船が木星の近くのトロヤ群小惑星の 1 つを通過する様子を示しています。
木星の近くのトロヤ群小惑星の 1 つを通過するルーシー宇宙船の図。サウスウェスト研究所

今が小惑星を研究するのに史上最高の時期であるという補足的な理由の 2 つ目は、ムーアの法則に基づく技術進歩の進歩です。 前述の同じ 15 年間の比較を使用すると、2007 年には処理に 1 週​​間かかった小惑星衝突シミュレーションが、現在では約 30 分で完了します。 そして、現在 1 週間かかるシミュレーションは、その複雑さの点ではるかに優れています。

TL; DR版? 私たちは小惑星についてより多くのことを知っています。 600万ドルの男 イントロでは、それらを再構築できます。 あるいは、少なくともスーパーコンピューター上で驚くほど高解像度でモデル化します。

力の問題

現在、科学者が地球上の生命に差し迫った脅威をもたらすと懸念している小惑星はありません。 惑星防衛システムを構築するには、時間との勝負はすぐにはありません。 しかし、ラドゥカンのようなモデルは、いつか必要になった場合に小惑星に対処する方法をよりよく理解するのに役立ちます。 また、問題の小惑星が大きく密度の高い宇宙の岩石であるか、あるいは重力によって結合された小さな岩石の集合体であることが判明するかにかかわらず、これらの脅威をより適切にモデル化するのに役立ちます。 これらにはそれぞれ異なる戦略が必要となるため、このようなコンピューターによるモデリング作業が非常に重要です。

殺人小惑星の可能性がある場合、できる限り激しく攻撃すればよいと考えるのは簡単です。 結局のところ、問題を解決するために必要な破壊能力の量を超えるオーバーキルの概念は、 猛威を振るう絶滅レベルの出来事に対処するときは、それほど大きな問題ではないようです。 地球。

宇宙でばらばらになる小惑星のイラスト

しかし実際にはそうではありません。 向きを変えるのに不十分な力で小惑星に衝突すれば、明らかに悪い知らせとなるでしょう。 ただし、Atari ゲームをプレイしたことのある人なら誰でもそうであるように、力を入れすぎて攻撃することも同様です。 小惑星 わかるでしょう。

「問題は、あまりにも強く叩きすぎると、壊れてしまうだけだということです」とラドゥカン氏は言う。 「そうすると、1 つのオブジェクトを扱う代わりに、制御がはるかに難しい複数の小さなオブジェクトを扱うことになります。 単一の影響ではなく、さまざまな影響があります。 それは絶対に避けたいことです。」

予測を証明する

もちろん、ラドゥカンのモデルに関する大きな疑問は、他の予測モデルと同じです。それは、どの程度正確なのか? ということです。 はるかに大量のデータを搭載したスマート コンピューター モデルの多くが失敗しました。 有名なところでは、Google Flu Trends (インフルエンザ関連のクエリに対して Google 検索を使用したもの) は、 マークの幅広 インフルエンザの季節にインフルエンザウイルスの蔓延を正確に予測できるようになったとき。

ラドゥカンさんはどうして自分のモデルが正確であると確信できるのでしょうか? 結局のところ、キラー小惑星が発生した場合、誤算は悲惨な結果を招く可能性があります。 今のところ、答えは…分かりません。 しかし、すぐにそうなる可能性は十分にあります。

昨年11月、NASAは DART (Double Asteroid Redirection Test) ミッション. 小惑星衝突の可能性に対する世界初の本格的な惑星防衛実験として称賛されるDARTは、今年9月中に小惑星目標ディモルフォスと衝突する予定だ。

Raducan は仕事の一環として、DART がターゲットに与える可能性のある影響のモデル化を支援しました。 彼女の予測は、DART ミッションが小惑星を大きく変形させることはあっても、破壊する可能性は非常に低いことを示唆しています。 それを破壊するには10倍の衝撃エネルギーが必要になります。 DART ミッションからのデータを分析することで、 欧州宇宙機関のヘラミッション DART 探査機の衝突の余波を調査することで、Raducan のモデルが衝突をどの程度正確に予測したかを把握することが可能になります。

結果が何であれ、結果として得られたデータは、将来のモデルをさらに正確にするために使用されます。

惑星防衛システムの構築

最終的には、ラドゥカンの小惑星衝突予測モデルが、将来の小惑星衝突の脅威から地球を守ることができる惑星防衛システムの重要な部分の 1 つを形成できることが期待されています。

前回の絶滅レベルの小惑星衝突は約6,600万年前に起こったため、ありがたいことにそのような小惑星衝突の可能性は低いです。 (それでも、 NASAが指摘しているように、車ほどの大きさの小惑星がおよそ 1 年に 1 回地球の大気圏に突入しますが、損傷を引き起こす前に燃え尽きます。)

地球に向かう小惑星を芸術家が描いたもの

それにもかかわらず、キラー小惑星が引き起こす可能性のある潜在的な損害を考えると、ラドゥカン氏はそれが危険な小惑星であると信じています。 少なくとも DART のようなミッションに関する限り、必要な保護手段を構築するための価値ある投資 心配している。

「DART宇宙船は、科学ミッションではなく技術デモンストレーションミッションであるため、通常の宇宙ミッションに比べて非常に安価なミッションです」と彼女は述べた。 「カメラやナビゲーション システムなど、搭載されている機器はわずかで、ミッション期間は非常に短く、宇宙滞在は 1 年未満です。」

結局のところ、すべてはマイケル・ベイに戻ってきます。 「DART ミッションの費用を具体的に説明すると、次のような映画を制作するのにかかる費用はほぼ同じです。 ハルマゲドン実際の偏向ミッションを宇宙に送るにはコストがかかるからだ」とラドゥカン氏は語った。 「(同じことを実現するために)実際に宇宙船を送ることよりも、小惑星の偏向についてのハリウッド映画を撮影することの方が重要であるならば、私たちは優先順位を正しく設定する必要があります。」

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