Sử dụng vũ khí hạt nhân chống các tiểu hành tinh lao vào Trái Đất

Cốt truyện của một bộ phim hành động những năm 1990 có đề cập đến việc các nhà khoa học từ Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Livermore thuộc Bộ Năng lượng và Không quân Mỹ đang nghiên cứu cách con người có thể kích nổ vũ khí hạt nhân để làm chệch hướng một tiểu hành tinh đang lao về phía Trái Đất.

Trong một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Acta Astronautica, các nhà khoa học cho biết, trong tương lai, một tiểu hành tinh nguy hiểm sẽ tự lao và va chạm với Trái Đất. Về tương đối, một tiểu hành tinh không cần phải quá lớn để có thể gây ra sự hủy diệt nghiêm trọng. Một trong những mô phỏng trong nghiên cứu này là tiểu hành tinh có đường kính 300 mét (1.000 feet), tương đương kích thước sáu hồ bơi theo tiêu chuẩn Olympic. Đây không phải là tiểu hành tinh lớn, nhưng nó vẫn sẽ hủy họa một khu vực của một thành phố lớn chỉ với tác động ban đầu.

Một tiểu hành tinh có kích thước như thế này là hoàn toàn có thể; tính đến tháng 10 năm 2020, các nhà khoa học đã phát hiện 9.336 vật thể/tiểu hành tinh gần Trái Đất (near-Earth object/asteroids - NEO / NEA) có đường kính lớn hơn 140 mét. Trong số đó, các nhà khoa học đã phân loại 2.122 là đối tượng nguy hại tiềm ẩn (potentially hazardous objects - PHO). Vì vậy, rủi ro ở đây không phải là thấp về mặt thiên văn - chúng có nhiều xác suất rơi xuống Trái Đất.

Các nhà khoa học cho biết, NASA đã phát hiện ra rằng, vũ khí hạt nhân có hiệu quả “gấp 10 đến 100 lần” trong việc di chuyển các tiểu hành tinh ra khỏi hành trình va chạm với Trái đất so với các phương án phi hạt nhân, nhờ năng lượng của vật liệu phân hạch cao hơn rất nhiều lần so với các vật liệu thông thường. Năng lượng này sẽ tác động lên các tiểu hành tinh/thiên thạch một lực phù hợp để đẩy các tiểu hành tinh/thiên thạch tiến gần đến Trái Đất ra khỏi quỹ đạo ban đầu của nó.

Có hai cách để “xử lý” một tiểu hành tinh/thiên thạch - làm vỡ (disruption) hay làm chệch hướng (deflection) nó. Trong nghiên cứu của mình, các nhà khoa học đã chạy các mô phỏng trên máy tính để xem bằng cách nào có thể đánh bật tiểu hành tinh 300 mét ra khỏi đường bay của nó về phía Trái Đất. Làm vỡ là giải pháp của Armageddon - tấn công trực tiếp vào tiểu hành tinh để làm nó vỡ tan thành những mảnh ít tác hại hơn nhiều.

Cách khác - làm lệch hướng, là giải pháp "thanh lịch" hơn, theo các nhà nghiên cứu. Điều này chỉ liên quan đến việc chuyển hướng toàn bộ tiểu hành tinh để nó không va vào Trái Đất, loại bỏ biến số còn lại mà một tiểu hành tinh bị vỡ để lại - các mảnh vỡ. Khi cho nổ một hạt nhân gần một tiểu hành tinh, những gì xảy ra khá đơn giản - việc kích nổ một thiết bị hạt nhân phía trên một tiểu hành tinh sẽ chiếu xạ một khu vực bề mặt nhất định.

Vật chất gần bề mặt gần như tan chảy ngay lập tức. Sau đó, một lượng nhỏ vật chất quá nóng này mở rộng ra khỏi tiểu hành tinh dưới dạng "bị thổi", tạo ra một sóng áp suất trong tiểu hành tinh còn lại. Một xung khí thải giống như tên lửa được truyền đi và vận tốc ban đầu của tiểu hành tinh bị thay đổi, làm chệch hướng tiểu hành tinh. Cho nổ hạt nhân trong các mô phỏng để thay đổi cường độ của năng lượng neutron được giải phóng của nó, các nhà khoa học nhận thấy, có tới 70% năng lượng tác động làm lệch hướng.

Vì vậy, nếu chúng ta làm điều này trong thế giới thực, thiết bị hạt nhân sẽ hóa lỏng một phần bề mặt của tiểu hành tinh, tạo ra một phản ứng dữ dội làm thay đổi quỹ đạo của tiểu hành tinh. Các nhà nghiên cứu cho biết rằng, đó phải là một thiết bị hạt nhân loại giải phóng các neutron chứ không phải thiết bị phát ra tia X để đạt hiệu quả cao nhất có thể. Và mặc dù chúng ta hy vọng sẽ không bao giờ phải sử dụng những thứ đó, nhưng chắc chắn tốt hơn nếu chúng ta biết trước rằng chúng ta có thể.