Missões recentes, como o Teste de Redirecionamento de Asteroide Duplo (DART) da NASA, que desviou com sucesso o asteroide Dimorphos em 2022, mostram que redirecionar um asteroide é possível. Mas, para fazê-lo de forma confiável, os cientistas precisam entender como os materiais dos asteroides se comportam sob aquecimento intenso e rápido — condições muito diferentes dos testes de laboratório lentos e destrutivos.

No novo estudo, uma equipe internacional, incluindo físicos de Oxford, utilizou a instalação de Alta Radiação em Materiais (HiRadMat) do CERN para irradiar uma amostra do meteorito de ferro Campo del Cielo (um substituto para um asteroide rico em metais) com feixes de prótons extremamente energéticos de 440 GeV.* Ao empregar vibrometria Doppler a laser (onde lasers são usados para medir vibrações minúsculas na superfície da amostra), eles capturaram dados em tempo real sobre como o material respondeu ao rápido acúmulo de tensão. O teste foi não destrutivo, permitindo que os pesquisadores medissem a tensão, a deformação e a deformação no momento em que ocorriam, em vez de apenas antes e depois.

Os resultados demonstram que os materiais dos asteroides podem absorver significativamente mais energia do que os modelos convencionais sugerem, sem se fragmentarem — e podem até se tornar mais resistentes durante o processo. Isso parece ocorrer porque os materiais dos asteroides se comportam como compósitos complexos cuja estrutura interna redistribui e amplifica a tensão de maneiras inesperadas. Uma descoberta particularmente surpreendente foi que o meteorito apresentou amortecimento dependente da taxa de deformação: quanto mais rápido for submetido à tensão, melhor dissipará a energia.

As descobertas têm implicações importantes para as estratégias de desvio de asteroides. Em particular, indicam que é possível fornecer energia para o interior de um asteroide sem fragmentá-lo. Isso abre caminho para novos métodos de desvio que empurram o asteroide com mais eficácia, mantendo-o intacto.

O professor Gianluca Gregori (Departamento de Física, Universidade de Oxford) , coautor do estudo, afirmou: "Até agora, dependíamos muito de simulações e testes estáticos em laboratório para entender como os materiais dos asteroides se comportam sob impacto ou radiação. Esta é a primeira vez que conseguimos observar — de forma não destrutiva e em tempo real — como uma amostra real de meteorito se deforma, se fortalece e se adapta sob condições extremas."

O estudo aborda um desafio antigo na ciência da defesa planetária: as discrepâncias entre as medições laboratoriais da resistência de meteoritos e os valores muito mais baixos inferidos da forma como os meteoritos se fragmentam na atmosfera terrestre. Os novos dados mostram que essas diferenças podem ser explicadas pela forma como a tensão é redistribuída internamente na microestrutura heterogênea dos meteoritos.

O estudo foi desenvolvido em parceria com a Outer Solar System Company (OuSoCo), que está investigando a viabilidade de sistemas de feixes de prótons de alta energia no espaço.

O artigo intitulado "Desenvolvimento dinâmico da resistência e estabilidade do material de asteroides sob irradiação de feixe de prótons de 440 GeV" foi publicado na Nature Communications .