Cerita: Proyek Lucifer diduga merupakan teori konspirasi terbesar yang mungkin bisa dilibatkan oleh NASA. Ketika penyelidikan itu jatuh ke atmosfer, NASA berharap tekanan atmosfer akan menciptakan ledakan, menghasilkan ledakan nuklir yang kemudian memulai reaksi berantai, mengubah raksasa gas menjadi matahari kedua Mereka gagal. Jadi, dalam upaya kedua, mereka akan menjatuhkan probe Cassini (sekali lagi, sarat dengan plutonium) jauh ke atmosfer Saturnus dalam waktu dua tahun, sehingga raksasa gas yang lebih kecil ini dapat berhasil ketika Jupiter gagal ...
Realita: Seperti diselidiki secara singkat di Project Lucifer: Akankah Cassini Mengubah Saturnus menjadi Matahari Kedua? (Bagian 1), kami melihat beberapa masalah teknis di balik Galileo dan Cassini yang digunakan sebagai senjata nuklir sementara. Mereka tidak dapat menghasilkan ledakan karena berbagai alasan, tetapi poin utamanya adalah: 1) Pelet kecil dari plutonium yang digunakan untuk memanaskan dan memberi daya pada probe dalam silinder terpisah yang tahan kerusakan. 2) Plutonium adalah tidak grade senjata, artinya 238Pu membuat bahan bakar fisi yang sangat tidak efisien. 3) Penyelidikan akan terbakar dan pecah, oleh karena itu pelarangan kesempatan apa pun gumpalan plutonium yang membentuk "massa kritis" (selain itu, tidak ada kemungkinan plutonium dapat membentuk konfigurasi untuk membuat perangkat yang dipicu oleh ledakan).
Oke, jadi Galileo dan Cassini tidak bisa digunakan sebagai senjata nuklir mentah. Tapi katakan jika ada ledakan nuklir di dalam Saturnus? Bisakah itu menyebabkan reaksi berantai di inti, menciptakan Matahari kedua?
- Project Lucifer: Akankah Cassini Mengubah Saturnus menjadi Matahari Kedua? (Bagian 1)
- Project Lucifer: Akankah Cassini Mengubah Saturnus menjadi Matahari Kedua? (Bagian 2)
Bom termonuklir
Kecuali fusi nuklir dapat dipertahankan dalam tubuh bintang, reaksi akan sangat cepat hilang. Jadi Proyek Lucifer mengusulkan Cassini akan terjun ratusan mil ke atmosfer Saturnus dan meledak sebagai ledakan fisi berbahan bakar plutonium. Ledakan ini akan menyebabkan reaksi berantai, menciptakan energi yang cukup untuk memicu fusi nuklir di dalam raksasa gas.
Saya bisa melihat dari mana ide ini berasal, meskipun itu tidak akurat. Bom fusi (atau "senjata termonuklir") menggunakan pemicu fisi untuk memulai reaksi fusi yang tidak terkendali. Pemicu fisi dibangun untuk meledak seperti bom fisi normal seperti perangkat ledakan yang dijelaskan dalam Bagian 1 dari seri ini. Ketika diledakkan, sejumlah besar sinar-X yang energetik diproduksi, memanaskan material yang mengelilingi bahan bakar fusi (seperti lithium deuteride), menyebabkan transisi fase ke plasma. Karena plasma yang sangat panas mengelilingi lithium deuteride (dalam a lingkungan yang sangat terbatas dan tertekan) bahan bakar akan menghasilkan tritium, isotop hidrogen yang berat. Tritium kemudian mengalami fusi nuklir, membebaskan sejumlah besar energi ketika inti tritium dipaksa bersama, mengatasi kekuatan elektrostatik antara inti dan fusi. Fusion melepaskan sejumlah besar energi ikat, lebih dari sekadar fisi.
Bagaimana cara kerja bintang?
Poin yang perlu ditekankan di sini adalah bahwa dalam perangkat termonuklir, fusi hanya dapat dicapai ketika suhu yang sangat besar dicapai dalam lingkungan yang sangat terbatas dan bertekanan. Terlebih lagi, dalam kasus bom fusi, reaksi ini tidak terkendali.
Jadi, bagaimana reaksi fusi nuklir dipertahankan dalam bintang (seperti Matahari kita)? Dalam contoh bom termonuklir di atas, fusi tritium dicapai melalui kurungan inersia (mis. tekanan cepat, panas, dan energik pada bahan bakar untuk menyebabkan fusi), tetapi dalam kasus bintang, diperlukan mode pengurungan yang berkelanjutan. Kurungan gravitasi diperlukan untuk reaksi fusi nuklir terjadi di inti. Untuk pengurungan gravitasi yang signifikan, bintang membutuhkan massa minimum.
Di inti Matahari kita (dan sebagian besar bintang lainnya lebih kecil dari Matahari kita), fusi nuklir dicapai melalui rantai proton-proton (gambar di bawah). Ini adalah mekanisme pembakaran hidrogen di mana helium dihasilkan. Dua proton (inti hidrogen) bergabung setelah mengatasi gaya elektrostatik yang sangat menjijikkan. Ini hanya dapat dicapai jika tubuh bintang memiliki massa yang cukup besar, meningkatkan penahanan gravitasi di inti. Setelah proton bergabung, mereka membentuk deuterium (2D), menghasilkan positron (cepat dimusnahkan dengan elektron) dan neutrino. Inti deuterium kemudian dapat bergabung dengan proton lain, sehingga menciptakan isotop helium ringan (3Dia). Hasil dari reaksi ini menghasilkan sinar gamma yang menjaga stabilitas dan suhu tinggi inti bintang (dalam kasus Matahari, inti mencapai suhu 15 juta Kelvin).
Seperti dibahas dalam artikel Space Magazine sebelumnya, ada sejumlah benda planet di bawah ambang batas menjadi "bintang" (dan tidak mampu mempertahankan fusi proton-proton). Jembatan antara planet terbesar (mis. Raksasa gas, seperti Jupiter dan Saturnus) dan bintang-bintang terkecil dikenal sebagai katai coklat. Katai coklat kurang dari 0,08 massa matahari dan reaksi fusi nuklir tidak pernah terjadi (walaupun katai coklat yang lebih besar mungkin memiliki periode pendek fusi hidrogen dalam inti mereka). Inti mereka memiliki tekanan 105 juta atmosfer dengan suhu di bawah 3 juta Kelvin. Perlu diingat, bahkan katai coklat terkecil adalah sekitar 10 kali lebih besar dari Jupiter (katai coklat terbesar adalah sekitar 80 kali massa Jupiter). Jadi, bahkan untuk peluang kecil dari rantai proton-proton yang terjadi, kita membutuhkan katai coklat besar, setidaknya 80 kali lebih besar dari Jupiter (lebih dari 240 massa Saturnus) bahkan untuk bertahan dengan harapan mempertahankan pengurungan gravitasi.
Tidak ada kemungkinan Saturnus dapat mempertahankan fusi nuklir?
Maaf tidak. Saturnus terlalu kecil.
Menyiratkan bahwa bom (fisi) nuklir yang meledak di dalam Saturnus dapat menciptakan kondisi untuk reaksi berantai fusi nuklir (seperti rantai proton-proton), sekali lagi, dalam ranah fiksi ilmiah. Bahkan raksasa gas yang lebih besar, Jupiter, terlalu lemah untuk mempertahankan fusi.
Saya juga telah melihat argumen yang mengklaim bahwa Saturnus terdiri dari gas yang sama dengan Matahari kita (yaitu hidrogen dan helium), sehingga merupakan reaksi berantai yang tidak terkendali adalah mungkin, semua yang dibutuhkan adalah suntikan energi yang cepat. Namun, hidrogen yang dapat ditemukan di atmosfer Saturnus adalah hidrogen molekul diatomik (H2), bukan inti hidrogen gratis (proton energi tinggi) seperti yang ditemukan di inti Matahari. Dan ya, H2 sangat mudah terbakar (setelah semua itu bertanggung jawab atas bencana pesawat Hindenburg yang terkenal pada tahun 1937), tetapi hanya jika dicampur dengan sejumlah besar oksigen, klorin, atau fluor. Alas Saturn tidak mengandung sejumlah besar gas tersebut.
Kesimpulan
Meskipun menyenangkan, "Proyek Lucifer" adalah produk dari imajinasi seseorang yang semarak. Bagian 1 dari "Project Lucifer: Akankah Cassini Mengubah Saturnus menjadi Matahari Kedua?" memperkenalkan konspirasi dan fokus pada beberapa aspek umum mengapa penyelidikan Galileo pada tahun 2003 terbakar habis di atmosfer Jupiter, menyebarkan butiran kecil plutonium-238 ketika hal itu terjadi. "Bintik hitam" yang ditemukan bulan berikutnya hanyalah salah satu dari banyak badai dinamis dan berumur pendek yang sering terlihat berkembang di planet ini.
Artikel ini telah melangkah lebih jauh dan mengabaikan fakta bahwa Cassini tidak mungkin menjadi senjata atom antarplanet. Bagaimana jika disana dulu ledakan nuklir di dalam atmosfer Saturnus? Yah, sepertinya itu akan menjadi urusan yang sangat membosankan. Saya berani mengatakan beberapa badai listrik yang hidup mungkin ditimbulkan, tetapi kita tidak akan melihat banyak dari Bumi. Adapun hal yang lebih menyeramkan terjadi, sangat tidak mungkin akan ada kerusakan abadi pada planet ini. Tidak akan ada reaksi fusi karena Saturnus terlalu kecil dan mengandung semua gas yang salah.
Oh well, Saturnus hanya perlu tetap seperti itu, berdering dan semua. Ketika Cassini menyelesaikan misinya dalam waktu dua tahun, kita dapat menantikan ilmu yang akan kita kumpulkan dari upaya yang luar biasa dan bersejarah ini daripada takut akan hal yang mustahil ...
Pembaruan (7 Agustus): Seperti yang ditunjukkan oleh beberapa pembaca di bawah ini, hidrogen molekuler bukanlah yang sebenarnya sebab bencana pesawat terbang Hindenburg, itu adalah cat berbahan dasar aluminium yang mungkin memicu ledakan, hidrogen, dan oksigen berbahan bakar api.
