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Les défenseurs planétaires valident le code de déviation des astéroïdes

Les défenseurs planétaires valident le code de déviation des astéroïdes

Les chercheurs de Lawrence Livermore ont comparé les résultats des simulations de déviation d'astéroïdes aux données expérimentales et ont constaté que le modèle de force a un effet substantiel sur la quantité de mouvement transférée. Crédit: Lawrence Livermore National Laboratory

Les chercheurs en défense planétaire du Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) continuent de valider leur capacité à simuler avec précision comment ils pourraient dévier un astéroïde lié à la Terre dans une étude qui sera publiée dans le numéro d'avril de la revue American Geophysical Union Sciences de la Terre et de l'espace.


L'étude, dirigée par le physicien du LLNL, Tané Remington, a également identifié des sensibilités dans les paramètres du code qui peuvent aider les chercheurs à concevoir un plan de modélisation pour la mission de test de redirection d'astéroïdes (DART) en 2021, qui sera la toute première déviation d'impact cinétique démonstration sur un astéroïde proche de la Terre.

Les astéroïdes peuvent avoir un impact sur la Terre et causer des dommages à l'échelle locale à mondiale. L'humanité est capable de dévier ou de perturber un objet potentiellement dangereux. Cependant, en raison de la capacité limitée à effectuer des expériences directement sur les astéroïdes, comprendre comment plusieurs variables peuvent affecter une tentative de déviation cinétique repose sur des simulations hydrodynamiques à grande échelle soigneusement examinées par rapport aux expériences pertinentes à l'échelle du laboratoire.

"Nous nous préparons à quelque chose qui a une très faible probabilité de se produire au cours de notre vie, mais une conséquence très élevée si cela devait se produire", a déclaré Remington. "Le temps sera l'ennemi si nous voyons quelque chose se diriger vers nous un jour. Nous pouvons avoir une fenêtre limitée pour le dévier, et nous voulons être certains de savoir comment éviter un désastre. C'est de cela qu'il s'agit."

Cette étude a examiné l'exactitude des codes en comparant les résultats de la simulation aux données d'une expérience de laboratoire de 1991 menée à l'Université de Kyoto, où un projectile hyper-vitesse a impacté une cible de sphère de basalte.

Remington a utilisé un code hydrodynamique adaptatif à particules lissées nommé Spheral pour produire des résultats de simulation qui ressemblent étroitement aux résultats expérimentaux. Les simulations ont également aidé les chercheurs à identifier les modèles et les paramètres des matériaux les plus importants pour simuler avec précision des scénarios d'impact avec un astéroïde cassant et rocheux.

Ils ont constaté que la sélection du modèle de force et de ses paramètres avait un effet substantiel sur la taille prévue du cratère et la quantité de quantité de mouvement transférée dans l'astéroïde cible. En plus du modèle de résistance, l'équipe a constaté que les résultats de simulation sont également sensibles aux modèles de déformation et aux paramètres des matériaux.

Ces résultats mettent en évidence le lien entre avoir des codes correctement validés et avoir la confiance nécessaire pour planifier efficacement une mission de déviation. Bien qu'aucun astéroïde ne représente une menace immédiate pour la Terre, les chercheurs du LLNL collaborent avec la National Nuclear Security Administration et la NASA à l'élaboration d'un plan de modélisation pour la mission DART. Ces résultats aideront l'équipe à affiner son plan de modélisation pour DART.

Le vaisseau spatial DART sera lancé fin juillet 2021. La cible est un astéroïde binaire (deux astéroïdes en orbite l'un autour de l'autre) nommé Didymos qui est intensément observé à l'aide de télescopes sur Terre pour mesurer avec précision ses propriétés avant l'impact. Le vaisseau spatial DART percutera délibérément le plus petit clair de lune de l'astéroïde binaire – surnommé Didymoon – en septembre 2022 à une vitesse d'environ 6,6 kilomètres / seconde. La collision modifiera la vitesse de la lune sur son orbite autour du corps principal d'une fraction de 1%, mais cela changera la période orbitale de la lune de plusieurs minutes, suffisamment pour être observée et mesurée à l'aide de télescopes sur Terre.

"Cette étude suggère que la mission DART donnera un transfert de quantité de mouvement plus petit que celui calculé précédemment", a déclaré Mike Owen, physicien LLNL, co-auteur de l'article et développeur du code Spheral. «S'il y avait un astéroïde lié à la Terre, une sous-estimation du transfert de momentum pourrait faire la différence entre une mission de déviation réussie et un impact. Il est essentiel que nous obtenions la bonne réponse. Avoir des données réelles à comparer, c'est comme avoir la réponse au dos de le livre."


Ce puissant moteur ionique volera sur la mission DART de la NASA pour essayer de rediriger un astéroïde


Plus d'information:
T.P. Remington et al. Simulations numériques d'expériences à l'échelle de laboratoire et à impact d'hypervitesse pour la validation du code de déviation des astéroïdes, Sciences de la Terre et de l'espace (2020). DOI: 10.1029 / 2018EA000474

Fourni par
Laboratoire national Lawrence Livermore

Citation:
                                                 Les défenseurs des planètes valident le code de déviation des astéroïdes (2020, 27 mars)
                                                 récupéré le 27 mars 2020
                                                 depuis https://phys.org/news/2020-03-planetary-defenders-validate-asteroid-deflection.html

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