Trung Quốc tìm ra cách tối ưu nhất để phá hủy tiểu hành tinh đe dọa Trái Đất

Nhóm nhà khoa học thuộc Học viện Công nghệ Phương tiện Phóng Trung Quốc công bố nghiên cứu đề xuất hai phương án sử dụng vũ khí hạt nhân để ứng phó với các tiểu hành tinh nguy cơ va chạm Trái Đất.

Kết quả cho thấy phương án kích nổ đầu đạn sau khi khoan tạo hố sâu trên bề mặt tiểu hành tinh mang lại hiệu quả cao hơn so với kích nổ trực tiếp.

Nghiên cứu được đăng trên tạp chí khoa học bình duyệt Không gian: Khoa học & Công nghệ (SPJ).

Thiên thạch nổ vỡ thành nhiều mảnh nhỏ ngoài không gian. (Ảnh minh họa)

Theo nhóm nghiên cứu, Hệ Mặt Trời có hàng triệu tiểu hành tinh và chỉ tỷ lệ rất nhỏ có khả năng đe dọa Trái Đất. Dù vậy, các sự kiện trong quá khứ như vụ thiên thạch Chelyabinsk năm 2013 tại Nga cho thấy ngay cả những vật thể có kích thước trung bình cũng có thể gây thiệt hại lớn khi đi vào khí quyển.

Các nhà khoa học cho rằng với những tiểu hành tinh đường kính lớn hơn 100 m và thời gian cảnh báo ngắn, những phương pháp phòng thủ truyền thống như va chạm động năng hoặc tác động lực từ từ để làm lệch quỹ đạo có thể không đủ hiệu quả.

“Những phương pháp này có năng lượng hạn chế và khó tạo ra độ lệch quỹ đạo đủ lớn trong thời gian ngắn”, nhóm nghiên cứu nhận định. Từ đó, nhóm đề xuất hai phương án sử dụng đầu đạn hạt nhân.

Phương án thứ nhất là cho tàu vũ trụ đâm vào bề mặt tiểu hành để tạo một hố nông trước khi kích nổ đầu đạn ngay tại vị trí va chạm.

Phương án thứ hai sử dụng một thiết bị xuyên phá để tạo hố sâu trước, sau đó đầu đạn hạt nhân phát nổ bên trong tiểu hành tinh. Theo nhóm nghiên cứu, vụ nổ ở độ sâu lớn giúp truyền nhiều năng lượng hơn vào cấu trúc của thiên thể, từ đó tăng hiệu quả phá hủy hoặc làm lệch quỹ đạo.

Để đánh giá hai phương án, các nhà khoa học xây dựng mô hình mô phỏng với nhiều yếu tố như năng lượng tên lửa, tốc độ tàu va chạm, khả năng truyền năng lượng của vụ nổ và mức thay đổi vận tốc của tiểu hành tinh.

Hai phương án được thử nghiệm trên cơ sở dữ liệu giả lập gồm nhiều kịch bản tiểu hành tinh khác nhau, với thời gian cảnh báo từ một năm đến 20 năm.

Kết quả cho thấy nếu có đủ thời gian chuẩn bị, phương pháp khoan tạo hố sâu rồi kích nổ hạt nhân mang lại hiệu quả vượt trội.

Theo mô phỏng, kỹ thuật này có thể phá hủy hoàn toàn các tiểu hành tinh có đường kính khoảng 100 m, đồng thời đủ khả năng làm lệch quỹ đạo các thiên thể có kích thước lên tới khoảng 1.000 m bằng cách tạo ra thay đổi vận tốc khoảng 1 m/s trong vòng 60 ngày.

Trong khi đó, phương án kích nổ tại hố nông có ưu điểm là triển khai nhanh hơn, phù hợp với các tình huống khẩn cấp khi thời gian cảnh báo quá ngắn.

Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu cho rằng phương án này có nhiều hạn chế do vị trí va chạm khó kiểm soát, hiệu quả truyền năng lượng thấp, đồng thời đầu đạn phải chịu được va đập rất mạnh và được kích nổ với độ chính xác cao.

Các tác giả cũng lưu ý nghiên cứu mới dừng ở mức mô phỏng lý thuyết.

Trong thực tế, việc triển khai một sứ mệnh phòng thủ hành tinh sẽ còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như cấu tạo của tiểu hành tinh, nguy cơ các mảnh vỡ sau vụ nổ tiếp tục đe dọa Trái Đất hay khả năng đưa đầu đạn hạt nhân lên không gian một cách an toàn.

Theo nhóm nghiên cứu, nếu thời gian cảnh báo quá ngắn, phương án kích nổ nông có thể được ưu tiên “để phòng thủ khẩn cấp” vì đơn giản và dễ triển khai hơn. Ngược lại, khi có đủ thời gian chuẩn bị, phương án tạo hố sâu rồi kích nổ hạt nhân được đánh giá là lựa chọn tối ưu.