Cientistas da Sandia contam a história notável da física das ondas de choque na América após a Segunda Guerra Mundial
p Predição de fragmento de 3 km de gelo de água 55 segundos após o impacto do cometa. Crédito:Crawford et al. 1994, Fig. 4, Copyright 1994, com permissão da Springer Science + Business Media
p Os físicos do Sandia National Laboratories Mark Boslough e Dave Crawford previram que o Telescópio Espacial Hubble veria uma nuvem de vapor crescente quando o cometa Shoemaker-Levy 9 colidisse com o outro lado de Júpiter (Figura 1) em 1994. E com certeza, a pluma produzida pelo impacto correspondeu à análise computacional de Sandia (Figura 2). Um membro da equipe do Hubble disse a Boslough que as imagens da subida e descida da pluma "eram tão assustadoramente como os modelos previstos de Sandia que os mostrei lado a lado por anos depois". p O fascinante relato de Boslough é uma das muitas reminiscências de 45 pesquisadores de física de choque, principalmente de Sandia, cujo trabalho emocionante é o assunto de uma apresentação de pôster por um atual Sandiano, Dra. Mary Ann Sweeney, esta semana na American Physical Society, Reunião da Divisão de Física do Plasma em Fort Lauderdale, Flórida. O pôster do Dr. Sweeney descreverá a pesquisa em física de choque em Sandia desde seu início (Figura 3) até hoje.
p A física de choque estuda o comportamento de materiais sólidos quando objetos colidem com eles em velocidades tremendas, produzindo uma onda de choque que se espalha rapidamente e pode transformar parte do material em líquido, gás, ou uma montagem de partículas carregadas (um plasma). Este campo interdisciplinar emprega experimentos, simulações, e teoria para entender o que acontece com materiais sujeitos a forças incríveis. Tem aplicações em armas nucleares e convencionais, astrofísica, ciência planetária, síntese material, e o espaço sideral.
p a) Simulação da evolução da bola de fogo e da pluma após o impacto de um fragmento de gelo de água de 3 km com tempos em minutos. b) Imagens do Hubble às vezes após o impacto para fragmentos de tamanho semelhante. Crédito:Boslough, Crawford 1997, Fig. 6, Copyright 2006, John Wiley and Sons. NASA e o Space Telescope Science Institute são reconhecidos pela imagem do Hubble.
p Sandia nasceu após a Segunda Guerra Mundial para atender às necessidades de segurança nacional da América do pós-guerra, e a física das ondas de choque foi um tópico importante desde o início. Desde então, As principais conquistas de Sandia na ciência da compressão de choque incluem a construção do maior gerador de ondas eletromagnéticas de alta frequência do mundo, chamada informalmente de máquina Z, que hoje fornece dados sobre as propriedades dos materiais em pressões e temperaturas extremas. Na década de 1960, Os cientistas da Sandia desenvolveram e patentearam o medidor de quartzo, que desempenhou um papel principal na quantificação de ondas de estresse produzidas por radiação que podem seguir as explosões de armas nucleares. O trabalho de Sandia na ciência das ondas de choque também forneceu uma compreensão crucial da causa da explosão da torre a bordo do USS Iowa, que matou 47 marinheiros em 1989.
p Pistola de gás leve de estágio único na STAR, uma instalação Sandia para experimentos de física de choque. Os lançadores de teste de laboratório da STAR podem testar quase qualquer tipo de material (explosivos, simuladores químicos e biológicos, cerâmica, pós). Recentemente, celebramos seu primeiro teste de impacto acionado por arma de gás, que ocorreu em 19 de setembro, 1969. Crédito:Sandia National Laboratories
p As conquistas de Sandia na pesquisa por ondas de choque ao longo de seis décadas tiveram um grande impacto na pesquisa científica e de engenharia em Sandia e na comunidade científica em geral. Ao contar a história desta jornada notável, O pôster do Dr. Sweeney visa inspirar e convidar especialistas, não especialistas, cientistas em início de carreira, e estudantes de ciências e engenharia contribuam para o campo. A apresentação do pôster também transmitirá ao público as experiências de um pesquisador - os desafios, frustrações, lutas pessoais, e, finalmente, a gratificação de fazer uma descoberta pioneira ou resolver um problema. Como diz o ex-Sandian Lalit Chhabildas, "Eu gostaria de ser 20 anos mais jovem porque ... tecnologia computacional, teoricamente, e experimentalmente, a física de choque avançou tanto que agora podemos enfrentar problemas com os quais antes podíamos apenas sonhar. "