L’idea di lanciare un ordigno nucleare per deviare un gigantesco asteroide in rotta di collisione con il nostro pianeta sembra uscita direttamente da una sceneggiatura cinematografica, ma la scienza sta prendendo questa opzione di difesa con estrema serietà. Tuttavia, una recente ricerca ha fatto emergere un dettaglio inquietante che potrebbe determinare la linea di confine tra la salvezza e l’estinzione totale per l’umanità. Gli scienziati hanno infatti scoperto che la forma altamente irregolare di queste minacciose rocce può alterare in modo drastico la loro reazione a una potente esplosione nucleare. Un bombardamento potrebbe proteggerci rilasciando radiazioni capaci di vaporizzare la superficie del corpo celeste innalzando i livelli a migliaia di gradi, ma il successo della missione dipenderà quasi esclusivamente dall’angolo di impatto. Le vecchie simulazioni, spesso basate su studi passati, mostravano oggetti sferici, ma la realtà del Sistema Solare è incredibilmente complessa e irregolare.
L’impatto critico della traiettoria e della mira
Un nuovo studio pubblicato sulla rivista Icarus ha scoperto che cambiare la direzione di un’esplosione a raggi X produce risultati immensamente diversi, anche quando si prende di mira lo stesso identico bersaglio. In una simulazione, la velocità dell’asteroide è cambiata di 3,9 mm al secondo quando è stato irradiato da una precisa direzione, rispetto a soli 0,8 mm al secondo da un’altra angolazione. Questo dato rappresenta una differenza di quasi 5 volte nella velocità di deviazione dell’oggetto. Nathan Moore, il fisico dei Sandia National Laboratories che ha guidato la ricerca, ha confermato lo sconcerto del team per questi calcoli. “Ci aspettavamo che la mira contasse“, ha affermato lo scienziato. “Quello che ci ha sorpreso è stato quanto“. Gli effetti sulla rotazione dell’asteroide potrebbero risultare ancora più estremi. Per un ulteriore corpo simulato, la variazione nella velocità di rotazione ha oscillato per un fattore pari a 17 a seconda della direzione di arrivo dei raggi X. Questo dimostra che comprendere la morfologia dell’ostacolo sarà essenziale per tutelare la Terra.
Un algoritmo rivoluzionario per i calcoli spaziali
Per indagare in che modo le diverse conformazioni reagiscano alle esplosioni nucleari, Moore e i suoi colleghi hanno sviluppato quello che descrivono come il modello di deviazione più accurato mai realizzato fino ad oggi. I precedenti modelli informatici dovevano affrontare una limitazione enorme, costringendo i ricercatori a scegliere se rappresentare la forma complessa oppure eseguire calcoli dettagliatissimi delle forze fisiche. Combinare i 2 aspetti richiedeva una potenza di calcolo fuori scala. Il nuovo sistema abbatte questo muro. “Il nostro nuovo algoritmo è oltre 1.600 volte più veloce, il che è stato fondamentale per questa svolta“, ha dichiarato Moore. “Con i vecchi modelli, i computer semplicemente non riuscivano a gestirlo“. L’interesse del fisico è nato a seguito del 1° esperimento condotto con la macchina Z di Sandia, la 1ª volta in assoluto in cui è stato dimostrato che i raggi X potevano deviare un piccolo pezzo di materiale extraterrestre. Il passaggio successivo era capire l’azione su un corpo intero: “Ho iniziato a chiedermi come scalare il calcolo per prevedere con maggiore precisione la deviazione di un asteroide in scala reale“.
Le rocce informi cambiano le regole del gioco
Un ostacolo gigantesco da superare era la diffusa abitudine di trattare questi oggetti spaziali come sfere. Tale visione agevola la matematica, ignorando però la conformazione autentica fatta di crateri, avvallamenti e creste. “Si possono fare stime in quel modo, ma gli asteroidi si presentano in tutti i tipi di forme strane e bitorzolute“, ha spiegato l’autore. “È stato allora che mi sono agganciato a un lavoro che un mio collega stava facendo relativo al degassamento di oggetti nello Spazio. Penso che abbiamo avuto un momento di illuminazione quando abbiamo capito che potevamo farlo. Niente più sfere. Saremmo stati in grado di modellare la deviazione per qualsiasi asteroide“. La soluzione brillante ha previsto l’unione di 2 sistemi di simulazione scientifica. “Il codice ALEGRA è normalmente utilizzato per modellare esperimenti veloci e ad alta energia, come i fili che implodono magneticamente sulla macchina Z, mentre SPARTA, un codice Monte Carlo a simulazione diretta, è di solito utilizzato per modellare forze comparativamente deboli e in lenta evoluzione, come la resistenza aerodinamica su un satellite causata dal vento del Sole“, ha illustrato l’esperto. La sintesi ha segnato il successo del lavoro. “L’innovazione chiave qui è stata capire come combinare i 2 approcci di simulazione“.
I frammenti e gli ostacoli verso il successo
Il software appena nato permette agli accademici di ricostruire le fattezze dei corpi servendosi di dettagliate immagini in 3D scattate dalle sonde in ricognizione oltre l’orbita della Luna. Diventa così possibile simulare la raffica di raggi X modulando forza dell’esplosione, distanza dal bersaglio e angolazione. Il programma elabora quanto materiale vaporizzerebbe su parti diverse dell’asteroide, mostrando una mappa termica accurata. Un intervento perfetto cambierebbe la rotta senza disintegrare l’ostacolo in mille schegge incontrollabili. Tuttavia, la tecnologia odierna non prevede l’impossibile. “In questo momento, il nostro modello informatico considera solo la scomposizione delle rocce sulla superficie. Non possiamo ancora prevedere con precisione la disintegrazione dell’intero corpo dell’asteroide“, ha aggiunto Moore. Ottenere tali previsioni richiederà immensi fondi.
L’importanza di una precisione chirurgica
Nonostante queste limitazioni odierne, le nuove informazioni tracciano una rotta cristallina per i futuri sforzi di protezione globale. Lo studio certifica che la traiettoria di innesco di un ordigno nucleare non rappresenta una variabile trascurabile, al contrario è l’elemento decisivo. “Il nostro studio mostra quanto sia importante mirare con attenzione“, ha ribadito Moore tracciando un bilancio conclusivo. “Scegli il lato giusto e vinci. Sbaglia e potrebbe essere una brutta giornata“. Applicare queste teorie in uno scenario pratico imporrà requisiti ferrei, a partire dall’ottenimento di dati topografici affidabili prima dell’impatto fatale. Inoltre, servirebbe un’abilità ingegneristica maestosa per posizionare la testata nel punto esatto alle altissime velocità imposte dall’orbita. Eppure, un balzo del genere nella scienza della simulazione riduce notevolmente l’incertezza, regalando finalmente una calcolata possibilità di evitare l’apocalisse.
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