Sabina Raducan turi tokį darbą, kokio tikitės iš 1990-ųjų Michaelo Bay filmo herojaus. Į Akmuo, Nicolaso Cage'o daktaras Stanley Goodspeedas yra FTB cheminio ginklo specialistas, padedantis išgelbėti situaciją. Į Armagedonas, Bruce'o Williso Harry Stamperis yra naftos gręžimo veteranas, kuris padeda išgelbėti dieną. Berno universitete, viename didžiausių Šveicarijos universitetų, Sabina Raducan kuria hiperrealistinius asteroidų smūgių modelius. Kas vieną dieną galėtų padėti išgelbėti visą mūsų planetą.
Turinys
- Asteroidų aukso amžius
- Asteroidų supermodeliai
- Jėgos klausimas
- Įrodydamas prognozes
- Planetinės gynybos sistemos kūrimas
Kad būtų aišku, Raducanas nekuria modelių, kas nutiktų, jei asteroidas susidurtų su Žeme. Vietoj to, kaip postdoktorantūros tyrėja, ji kuria skaitmeninius modelius, kas nutiktų, jei mes (ty Žemė) bandė nukreipti destruktyvų asteroidą, pasiųsdamas žmogaus sukurtą „smogtuvo“ įtaisą, kad jį pasveikintų. Užuot jį sunaikinus, tai gali būti panaudota asteroidui nustumti nuo kurso, kad jis praplauktų pro mūsų planetą.
Kol kas idėja turėti kažką panašaus kaip atsargumo priemonę vis dar yra ateityje. Vis dėlto, kai taip atsitiks (ir greičiausiai „kada“, o ne „jeigu“), Raducano darbas gali pasirodyti neįkainojamas. Ir bent jau kol kas jos tyrimai suteikia jai pavydą keliantį ledlaužį vakarėliams: „Aš dirbu planetos gynybos sektoriuje“.
Rekomenduojami vaizdo įrašai
Asteroidų aukso amžius
Raducan susižavėjo smūginių kraterių tema, kai ji JK Kento universitete baigė astronomijos, kosmoso mokslų ir astrofizikos magistro studijas. „Visi domėjosi Marsu ir Mėnuliu“, – sakė ji „Digital Trends“. „Štai kur vyksta visi tyrimai. Norėjau padaryti tai, kas nebuvo perpildyta mokslininkų ir yra [daug] mažiau ištirta.
Apie galimybę apsaugoti Žemę nuo galimų asteroidų žudikų mokslininkai domėjosi daugiau nei pusę amžiaus. septintojo dešimtmečio viduryje daugelis žmonių nerimavo dėl galimybės, kad asteroidas 1566 Icarus susidurs su Žemę, nepaisant to, kad ekspertai buvo įsitikinę, kad ji praeis tik per maždaug keturis mln mylios. Vienas laikraštis rėkė „Didelis asteroidas skrieja į Žemę“. “Hipiai bėga į Koloradą, kai Ikaras artėja prie Žemės,“ rašė ne mažesnis autoritetas nei Niujorko laikas.
MIT mokslininkai parengė planus susprogdinti Ikarą naudodami šešias Saturn V raketas, ginkluotas atskiromis 100 megatonų branduolinėmis galvutėmis. Kaip ir tikėtasi, Ikaras prarado Žemę – nors MIT darbas, išsamiau aprašytas knygoje Ugnis danguje, netrūko spaudos pranešimų.
Tačiau nors nuo to laiko ši tema periodiškai buvo aprėpiama ir netrūksta Holivudo filmų (visai neseniai Nežiūrėk aukštyn), Raducan įsitikinusi, kad į aikštę įžengė tinkamu laiku.
Asteroidų supermodeliai
Viena iš priežasčių yra kosminių misijų ir iš jų gaunamų duomenų kiekis. „Prieš penkiolika metų buvo tokie riboti duomenys [apie asteroidus]“, – sakė ji. „Dabar turime keletą kosminių misijų, kurios vyksta į asteroidus, ir gauname daug duomenų. Yra DART ir Hera. Yra Liucijos misija. Yra OSIRIS-REx ir Hayabusa misijos. Yra Psichikos misija. Visa tai yra duomenys, kurių negalėjote gauti iš Žemės.
Įdomu tai, kad ne visi duomenys, naudojami kuriant Raducan modelius, gali būti gauti iš realaus gyvenimo asteroidų. Neseniai kai kurie jos kolegos išvyko į Ispaniją, kur suslėgtų dujų pistoletu apšaudė plastikiniais sviediniais į pakaitinį asteroido Ryugu modelį, pagamintą iš smėlio ir uolų. Šie rezultatai taip pat patenka į jos kompiuterių modelius.
Antroji, papildoma priežastis, dėl kurios dabar yra geriausias laikas tyrinėti asteroidus, yra Moore'o dėsnis skatinamas technologinės pažangos žygis. Asteroido smūgio modeliavimas, kuris, naudojant tą patį anksčiau minėtą 15 metų palyginimą, 2007 m. būtų užtrukęs savaitę, dabar užtrunka apie pusvalandį. Ir modeliavimas, kuris šiuo metu trunka savaitę, yra daug sudėtingesnis.
TL; DR versija? Mes žinome daugiau apie asteroidus ir, žodžiais tariant Šešių milijonų dolerių žmogus intro, galime juos atkurti. Arba bent jau sumodeliuoti juos įspūdingai didele raiška superkompiuteryje.
Jėgos klausimas
Šiuo metu nėra asteroidų, dėl kurių mokslininkai nerimauja, keltų tiesioginę grėsmę gyvybei Žemėje. Norint sukurti planetinės gynybos sistemą, nėra greitų lenktynių su laiku. Tačiau tokie modeliai kaip Raducan padės mums geriau suprasti, kaip elgtis su asteroidais, jei vieną dieną to prireiktų. Jie taip pat padės mums geriau modeliuoti šias grėsmes, nesvarbu, ar aptariami asteroidai yra dideli, tankūs kosminiai akmenys, ar mažesnių uolienų sankaupos, kurias laiko gravitacija. Kiekvienam iš jų reikės skirtingų strategijų, todėl toks kompiuterinio modeliavimo darbas yra toks svarbus.
Nesunku manyti, kad kalbant apie galimus asteroidus žudikus, tiesiog turėtume jiems kuo stipriau smogti. Galų gale, pervertinimo, viršijančio destruktyvaus pajėgumo, reikalingo problemai išspręsti, sąvoka, neatrodo per didelė problema, kai susiduriate su galimu išnykimo lygio įvykiu, artėjančiu link Žemė.
Tačiau iš tikrųjų taip nėra. Akivaizdu, kad pataikyti į asteroidą su nepakankama jėga jį nukreipti būtų bloga žinia. Tačiau taip pat būtų smogta per didele jėga – kaip ir visiems, kurie kada nors žaidė „Atari“ žaidimą Asteroidai žinosiu.
„Problema ta, kad jei trenki per stipriai, tu jį tiesiog suskaidysi“, – sakė Raducanas. „Tada užuot dirbę su vienu objektu, jūs susiduriate su keliais mažesniais objektais, kuriuos daug sunkiau valdyti. Vietoj vieno poveikio turite daugybę poveikių. To tikrai norite vengti.
Įrodydamas prognozes
Žinoma, didelis klausimas apie „Raducan“ modelius yra toks pat, kaip ir su bet kokiu nuspėjamuoju modeliu: kiek jie tikslūs? Daugybė išmaniųjų kompiuterių modelių, aprūpinti daug didesniais duomenų kiekiais, sugedo. Žinoma, „Google“ gripo tendencijos, kurios naudojo „Google“ paieškas su gripu susijusioms užklausoms plotis nuo ženklo kai reikėjo tiksliai prognozuoti gripo viruso plitimą gripo sezono metu.
Kaip Raducan gali būti tikras, kad jos modeliai yra tikslūs? Galų gale, žudiko asteroido atveju klaidingas apskaičiavimas gali būti pražūtingas. Kol kas atsakymas yra... mes nežinome. Bet greitai galėsime.
Praėjusį lapkritį NASA pradėjo savo DART (Double Asteroid Redirection Test) misija. DART, paskelbtas pirmuoju pasaulyje viso masto planetinės gynybos bandymu prieš asteroido smūgio galimybę, kada nors šį rugsėjį susidurs su asteroido taikiniu Dimorphos.
Vykdydama savo darbą, Raducan padėjo modeliuoti galimą poveikį, kurį DART padarys savo tikslui. Jos prognozės rodo, kad DART misija labai mažai tikėtina, kad suskaldys asteroidą, nors ir smarkiai jį deformuos. Norint jį suskaidyti, prireiktų 10 kartų daugiau smūgio energijos. Analizuodami DART misijos duomenis – ir Europos kosmoso agentūros Hera misija ištirti DART zondo smūgio pasekmes – bus galima suprasti, kaip gerai Raducan modeliai numatė poveikį.
Kad ir koks būtų rezultatas, gauti duomenys bus naudojami siekiant, kad būsimi modeliai būtų dar tikslesni.
Planetinės gynybos sistemos kūrimas
Galiausiai tikimasi, kad Raducan nuspėjamieji asteroidų smūgio modeliai galėtų būti viena iš pagrindinių planetinės gynybos sistemos dalių, galinčios apsaugoti Žemę nuo būsimų asteroidų susidūrimų grėsmės.
Kadangi paskutinis išnykimo lygio asteroido smūgis įvyko maždaug prieš 66 milijonus metų, tokio asteroido smūgio tikimybė, laimei, yra maža. (Nors, kaip pažymi NASA, automobilio dydžio asteroidas į Žemės atmosferą patenka maždaug kartą per metus, bet sudega prieš padarydamas žalos.)
Nepaisant to, atsižvelgiant į galimą žalą, kurią gali padaryti žudikas asteroidas, Raducanas mano, kad tai a verta investuoti, kad būtų sukurtos būtinos apsaugos priemonės – bent jau tokių misijų, kaip DART, atžvilgiu susirūpinęs.
„DART erdvėlaivis yra labai pigi misija, palyginti su įprastomis kosminėmis misijomis, nes tai yra technologijų demonstravimo, o ne mokslinė misija“, – sakė ji. „Jame yra tik keli instrumentai, tokie kaip kamera ir navigacijos sistema, o misijos trukmė yra labai trumpa, nes kosmose ji trunka mažiau nei metus.
Dienos pabaigoje viskas grįžta į Michael Bay. „Norint įvertinti DART misijos išlaidas, reikia pasakyti, kad tokio filmo kūrimas kainuoja maždaug tiek pat Armagedonas, nes kainuoja nusiųsti tikrą nukreipimo misiją į kosmosą“, – sakė Raducanas. „Jei svarbiau nufilmuoti Holivudo filmą apie asteroido nukreipimą, nei iš tikrųjų išsiųsti erdvėlaivį [kad galėtume padėti mums padaryti tą patį), turime teisingai nustatyti savo prioritetus.
Redaktorių rekomendacijos
- Daugelis kompiuterių pionierių buvo spalvotos moterys. Štai 5, kuriuos turėtumėte atpažinti
