Ежедневно Земля обстреливается из космоса. Нет, конечно, не инопланетными межзвездными дредноутами, а космическим мусором. Современные расчеты показывают, что каждый год на Землю падает от 18000 до 84000 метеоритов массой более 10 грамм. Большинство из них не приносит никакого вреда, однако астероиды или кометы большой массы, пересекающие орбиту Земли, могут представлять значительную угрозу.
Группа исследователей под руководством Филиппа Любина из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре и Гэри Хьюзом из Калифорнийского политехнического университета, разрабатывает систему, названную ими Directed Energy System for Targeting of Asteroids and exploration — DE-STAR (Система направленной энергии для перенацеливания и исследования астероидов)
Устройство будет состоять из модуля фазированных киловаттных лазеров, питаемых от фотоэлектрических панелей, используя лучистую энергию Солнца. Лазеры будут размещаться на околоземной орбите с определенным шагом.
Однако прежде чем отправлять лазеры в космос, реализуемость идеи необходимо продемонстрировать. Что и сделала группа студентов под руководством Любина, используя уменьшенную лабораторную установку.
Для проверки концепции группа использовала в качестве «астероида» небольшой кусок базальта. Базальт – это вулканическая порода, имеющая состав, близкий к составу астероидов. Базальт был помещен в вакуумную камеру и подвергнут лазерному нагреву примерно от 2000 до 3000K. При таких высоких температурах базальт раскаляется добела, и поверхность начинает разрушаться. Явление называется лазерной абляцией. Вещество начинает испаряться и это создает реактивную тягу. В безвоздушном пространстве этого достаточно, чтобы камень пришел в движение в направлении от лазера.
«Происходит процесс, называемый сублимацией или испарением, при котором твердое или жидкое вещество превращается в газ»,-- объясняет Трэвис Брэшерс, студент первого курса Университета Беркли, проводивший эксперимент,-- «Этот газ образует шлейф облака из выбрасываемой массы, что создает обратную тягу, которую мы и измеряем».
Но астероиды никогда не находятся в неподвижном состоянии в космосе, они всегда вращаются, даже если это совсем небольшое вращение. Для имитации вращающегося астероида ученые использовали магниты, чтобы придать вращение куску базальта. Затем направили лазерный луч в противоположную сторону базальта, чтобы оценить, как это повлияет на вращение камня.
«На нашем видео видно, как образец замедляется, останавливается и меняет направление вращения»,-- говорит Брэшерс,-- «Вот какую силу мы получаем. Это хороший способ показать, что действительно можно таким способом остановить вращение астероида».
Если остановить или замедлить вращение астероида, на него гораздо легче посадить зонд или другой аппарат, будь то для научных исследований или в целях разработки полезных минералов