使用核装置偏转或破坏小行星。听起来有点疯狂，不是吗？
也许有点好莱坞？然而，为了行星防御，有朝一日可能需要在太空引爆核武器。为了使这种方法有效，科学家需要提前确定所有细节。这意味着根据小行星的质量和轨迹知道需要多少力。最近，劳伦斯·利弗莫尔国家实验室（LLNL）和空军技术学院（AFIT）之间的研究合作研究了核爆炸的能量输出如何影响小行星的路径。这包括对不同的核反应（裂变或聚变）进行建模以确定所产生的中子能量，这有可能为新型小行星重定向任务（ARM）铺平道路。
他们的研究在一项名为“中子能量对小行星偏转性能的影响”的研究中进行了描述，该研究最近在《Acta Astronautica》杂志上发表。背后的团队由兰辛·霍兰四世（Lansing Horan IV）和空军技术学院（AFIT）的同事领导，他们是与 LLNL武器与复杂综合局共同合作的一部分，进行了这项研究。
为了进行研究，研究小组关注了由两种不同类型的核爆炸产生的中子辐射-裂变（原子弹）和聚变（热核弹）。原因是中子比X射线更具穿透性，X射线是核爆炸产生的另一种辐射形式。另外，不同能量的中子可以通过不同的机制与相同的物质相互作用。
变形与破坏通过并列比较这两种类型的核反应，研究小组能够更好地了解哪种类型的中子能量对于行星防御来说会更好。基本上，要击败小行星有两种选择：破坏或偏转。正如霍兰（Horan）在最近的LLNL新闻稿中所解释的那样，破坏包括将如此多的能量赋予小行星，使其破碎成许多碎片：
“这意味着中子产量可能会加热更多的'小行星表面物质，因此比X射线产量更有效地偏转小行星。”
过去的工作发现，原始小行星质量的99.5％以上会错过地球。如果小行星撞击前的警告时间短和/或小行星相对较小，则可能会考虑采用这种破坏途径。”
相比之下，挠曲是一种较温和的方法，它涉及向小行星传递较少量的能量，以将其推向偏离航向的方向，否则将其保持原样。同样，核装置被设计为产生不同的能量产量，其中裂变爆炸以千吨（kt）表示，聚变爆炸以兆吨（Mt）表示。
通过正确的时机和计算，即使是很小的能量也可以提前使小行星偏转。正如Horan总结的那样：
数字运算“随着时间的流逝，在发生撞击之前的许多年中，即使微小的速度变化也可能加总失地距离。如果我们有足够的预警时间来采取这种应对措施，通常最好将偏转作为更安全，更“优雅”的选择。这就是为什么我们的工作集中在挠度上的原因。”
为了确定最佳选择，研究小组将研究分为两个主要阶段，包括中子能量沉积和小行星偏转反应。第一阶段使用蒙特卡洛N粒子（MCNP）辐射传输代码进行，该代码由洛斯阿拉莫斯国家实验室开发，用于追踪不同粒子在广泛能量范围内的行为。
该团队使用MCNP，考虑了多种能量沉积方案，其中包括直径300米（985英尺）的球形小行星，由氧化硅（SiO 2）组成。该小行星被分为数百个同心球体和圆锥体，以产生数十万个细胞。然后，他们考虑了辐射中子如何将能量沉积到该小行星上以及如何将其分布在整个小行星内部。
第二阶段依赖于LLNL的3D任意拉格朗日-欧拉（ALE3D）流体力学代码，包括模拟小行星的材料将如何响应所考虑的不同能量沉积。然后将MCNP轮廓导入并与ALE3D小行星整合，然后进行模拟。
他们发现，不同的能量沉积曲线导致小行星的方向和速度发生了根本不同的变化，表明这是主要因素（而不是空间分布）。他们还得出结论，偏转比破坏更可取，而精度和精确度至关重要，尤其是在涉及用于偏转大型小行星的大产量的情况下。
正如Horan所指出的那样，尽管还有许多工作要做，但他们的工作是朝核偏转模拟方向迈出的一步。当计划进行一次小行星缓解任务的计划时，考虑这些能量参数的能力将是成功的关键：
“重要的是，我们必须进一步研究和了解所有小行星缓解技术，以最大程度地利用我们工具包中的工具。在某些情况下，使用核装置使小行星偏转将比无核替代品具有多个优势。实际上，如果预警时间短和/或入射小行星很大，则核爆炸可能是我们偏转和/或破坏的唯一实际选择。”
这项合作研究是霍兰在AFIT核工程硕士课程中的一部分。AFIT的研究助理教授兼核工程助理教授Darren E. Holland和James E. Bevins分别加入了他的行列。他们的合著者包括LLNL武器与复杂整合首席总监的梅根·布鲁克·赛尔（Megan Bruck Syal）和约瑟夫·瓦塞姆（Joseph Wasem）。
