仕組み：迫り来る殺人小惑星を核爆発で破壊する

いずれにせよ、それはみんなの心の中にあり、集合意識のどこかに潜んでいる。ハリウッドはそれを知っており、興行収入を上げるためにそれを掘り下げ続けている。SFにはそれがあふれている。化石記録は何千年もの間それについて警告を叫んでいる。恐竜でさえ、たとえ短期間ではあっても、それに対して特別な嫌悪感を抱いた。殺人小惑星（私たちが決して予想もしないかもしれないもの）は、この惑星の生命を終わらせる可能性があり、人類にできることは何もないだろう。

それは考えることさえ難しい一種の無力感を生み出し、それについて常に考えるのこそがロバート・ウィーバーの仕事なのです。

ロスアラモス国立研究所（LANL）の科学者であるウィーバー氏は、殺人小惑星の捜索は行っていないが、人類が地球上から互いを一掃するために設計された膨大な核兵器をどのように使用して、壊滅的な小惑星の衝突から全人類を救うことができるかを研究している。ウィーバー氏は、LANLのCieloスーパーコンピューターでシミュレーションを実行し、1メガトンの核エネルギー源（第二次世界大戦の終わりに広島と長崎に与えられた爆風のおよそ50倍の威力）を使用して、差し迫った小惑星の脅威を軽減する人類の能力を判断している。

もちろん、小惑星の軌道を変える方法は複数あります。アポフィスや 2011 AG5 のような適切な通知があれば、人類は宇宙船を飛ばして深宇宙で小惑星を迎撃することができます。この宇宙船は小惑星に衝突してコースをわずかにずらすこともできますし、脅威の横を飛んで、重力で引っ張って時間の経過とともに衝突コースから押しのける一種の「重力トラクター」として機能することもできます。宇宙船が致命的な小惑星の片側をレーザーで攻撃し、軌道特性と進路を変えるほどに加熱することも可能だとさえ言われています。

それは時間があればの話だ。「私の見方では、核兵器は、これまで見たことのない突然の小惑星や彗星、つまりどこからともなく現れて、わずか数ヶ月で対応しなければならないような場合のための選択肢です」とウィーバー氏は言う。言い換えれば、もっと洗練された手段を展開する時間がない場合は、最後の手段を講じて、利用できる最大のエネルギー源で脅威を消滅させることができるのだ。小惑星の軌道変更ミッションは、これまで試されたことがないため、どのような結果になるかはわからないが、ウィーバー氏のような科学者たちは、衝突する天体の衝撃を緩和する詳細をシミュレートするために懸命に取り組んでいる。これは、決して使う必要がないことを願う知識だが、もし必要になった場合は、このように機能するだろう。

傍受

ウィーバー氏は、小惑星の衝突緩和ミッションのシミュレーションにおいて、組成、小惑星を構成する岩石のサイズ、小惑星の多孔度など、あらゆる変数を含むパラメータ研究を実施した。しかし、いくつかの固定パラメータから始めなければならなかった。3Dシミュレーション（下のビデオで紹介）では、2005年に日本の小惑星着陸機「はやぶさ」が訪れたジャガイモ型の小惑星イトカワをモデル化することにした。

ウィーバー氏のシミュレーションでは、小惑星への核エネルギー源の運搬については触れられていないが、この問題を研究している人々もいる。例えば、2年に1度開催される惑星防衛会議では、世界各国のパートナーが、平和目的で世界で最も強力な兵器を宇宙に打ち上げることに伴う厄介な政治問題について議論している。

しかし、我々は深宇宙で小惑星を迎撃できることを知っている。日本の探査機「はやぶさ」は過去10年間に実際にイトカワに着陸し、帰還している。また、NASAの探査機「ドーン」は現在、小惑星帯の小惑星ベスタ4の周回軌道上にある。NASAのディープインパクト計画では、探査機をテンペル彗星9Pの中心に投げ込み、彗星に衝突したこともある。脅威になるほど近ければ、接近して接近することもできる。

爆発

ウィーバーのシミュレーションは、人類のこの試みに対する自信を高めるはずの事実を示した。イトカワのような楕円形で大きさも大きさも異なる小惑星（直径約 1,640 フィート）の場合、脅威を軽減するために小惑星の中心を掘削する必要はない。「私は爆発の場所を小惑星の中心から表面まで、長辺と短辺の両方で変えました」とウィーバーは言う。「中心は圧倒的に最も効果的でした。全体を吹き飛ばすからです。しかし、小惑星の表面での爆発も十分に効果的でした。短辺と長辺の両方で爆発し、最も効果的だったのは短辺でした。それを発見してからは、表面での爆発に研究の焦点を当てました。なぜなら、それははるかに単純なミッションだからです。」

接触爆発として知られる表面爆発は、実際には表面で起きるわけではない。小惑星の組成に関する私たちの知識に基づくと（まだ解明されていないことも多いが）、多くの小惑星は、凝集した硬い物質の塊というよりは、小さな岩石が軌道を回る巨大な山のようなものだ。イトカワのような小惑星は、レゴリスと呼ばれる柔らかい塵の層で覆われているようで、その厚さは 30 フィートにもなる。小惑星に衝突した核エネルギー源は、この層にほとんど問題なく突き抜けることができ、小惑星内に埋まっていることによる運動学的利点をいくらか得ることができる。そして、エネルギー源が小惑星と直接接触すると、すべてがほぼ終わる。

「シミュレーションで小惑星の頂上から噴出している大きな噴煙は、爆発付近の熱せられた岩石が高速で小惑星から放出された結果です」とウィーバー氏は言う。「岩石間の運動エネルギー伝達が起こります。この岩石間の相互作用により、エネルギーが表面から小惑星の反対側の端まで伝わり、これらの瓦礫の山を完全に破壊します。」

言い換えれば、爆発は小惑星全体に伝わり、かつてはまとまっていた瓦礫があらゆる方向に飛び散る。小惑星の脅威はもうなくなる。

余波

シミュレーションでは、小惑星は基本的にバラバラになり、核爆発の力で岩石を外側に飛ばす。しかし、この種の小惑星の被害軽減策に対する最も明白な反対意見は、小惑星を吹き飛ばすことで、地球を脅かすのに十分な大きさの小さな岩石がたくさん作られるかもしれないという考えだ。さらに、岩石が十分に分散されなければ、小惑星は自身の重力で再結合する可能性があり、核爆発は無意味になる。

しかし、ウィーバーのシミュレーションは予想外の結果を示した。爆発によって小惑星の反対側から放出された岩石は、ウィーバー自身も驚くような速度で弾き出されたのだ。イトカワほどの大きさの小惑星の脱出速度（小惑星自体の重力から逃れるために構成岩石が移動しなければならない速度）が毎秒1センチメートル未満であることを考えると、爆発後に小惑星が再結合する可能性は事実上ゼロだ。

「2D 計算では、小惑星の反対側で放出された岩石に毎秒数メートルの速度が与えられていることがわかりました」とウィーバー氏は言います。「私が見ているような小惑星の脱出速度は、毎秒数センチメートルの何分の 1 かです。私は放出された岩石の速度を毎秒 1 ～ 10 メートルと計算していましたが、これは脱出速度をはるかに超える速度です。これは私にとって驚きであり、これが本当に効果的な緩和技術であるという確信を与えてくれました。小惑星は回収されず、地球に衝突する小さな岩石の束の危険をもたらすことはありません。」

もちろん、これは計算によるものです。

「もちろん、このすべては、迎撃が行われる正確な場所、地球からの距離、残された時間の長さによって決まります。そして、脅威となる小惑星が発見されるまで、これらはすべて未知数です」とウィーバー氏は言う。「これらの仮定はすべて仮定です。私が初めて提示するのは、これらの不均一で非円形の構成の真に検証されたシミュレーションであり、政策立案者が選択肢についてよりよく理解できるようになることを願っています。」

少なくともイトカワサイズの脅威となる小惑星のシナリオについては、これらのオプションが定義されたので、ウィーバーは次に、さまざまな組成のより大きな岩石を「恐竜キラー」（直径約6.2マイル）サイズまでシミュレートするパラメータセットの拡大に​​着手します。そのために、ウィーバーとLANLはまもなくローレンス・リバモア国立研究所との協力を開始し、この種の小惑星の緩和調査を次のレベルに引き上げ、さまざまな潜在的な脅威を評価するための計算リソースと資金リソースをプールします。今のところ、これらのキラー小惑星はLANLのスーパーコンピューターで実行されるシミュレーションにのみ存在します。しかし、常にそうであるとは限りません。