Creciendo en el desierto de California Qicheng Zhang desarrolló una apreciación temprana por las estrellas y la extensión universal más allá del cielo. Pero su mayor curiosidad espacial fueron los cometas, esos cuerpos celestes de hielo, gas y polvo, restos de la formación de estrellas y planetas hace mucho tiempo.

En el Instituto, Zhang comenzó a escribir software como pasatiempo y, naturalmente, se volvió hacia el cielo en busca de inspiración. Su conocimiento de los cometas alcanzó nuevas alturas a través del desarrollo de un programa de planetario, que requería información detallada sobre la ubicación de un cometa, dirección y brillo.

"Desde que tengo memoria, Siempre me ha interesado la astronomía y los eventos astronómicos, "dijo Zhang, ahora estudiante de cuarto año en UC Santa Barbara. "Los cometas son uno de los pocos fenómenos astronómicos que puedes simplemente salir, decirle a Campus Point en UCSB, y verlo Noche a noche, Moviente. En 2013, el cometa ISON, que rozaba el sol, era tan brillante que podía caminar por la mañana y ver su rayo brillante. Eso es tan fascinante para mí ".

En UCSB, esa fascinación se ha fomentado en un enfoque de investigación que ya está pagando dividendos académicos para el aspirante a astrofísico. Zhang pasó su último verano en un prestigioso, Pasantía centrada en cometas en el Laboratorio de Investigación Naval de EE. UU. Poco después de regresar, inició el año académico 2016 publicando y presentando un trabajo, en coautoría con el profesor de física de UCSB Philip Lubin, a la conferencia SPIE Optics and Photonics.

Y los honores siguen llegando.

Ahora Zhang ha recibido la beca en memoria de Thomas R. McGetchin de la Asociación de Investigación Espacial de Universidades (USRA), una organización formada en 1969 bajo los auspicios de las Academias Nacionales de Ciencias. La USRA otorga solo cinco becas anualmente a estudiantes de pregrado que abordan preguntas científicas desafiantes en las áreas de investigación y exploración espacial, particularmente la astrofísica y la astronomía, y crear tecnologías y soluciones que tengan un impacto positivo en la vida de las personas.

El trabajo premiado de Zhang, y el enfoque de su artículo antes mencionado, examina el uso potencial de la energía dirigida para la desviación del cometa. Adaptando y aplicando de una nueva forma la tecnología desarrollada en UCSB por Lubin y su grupo para la defensa planetaria contra asteroides, y para la propulsión de naves espaciales relativistas para vuelos interestelares, el académico de pregrado demostró que un cometa podría manipularse para mitigar un impacto potencial con la Tierra calentándolo con una matriz de láser de alta potencia.

"Un láser es un rayo tan estrecho que puede producir más potencia en el objetivo de la que proporciona el sol, permitiendo una defensa eficaz contra los impactos de cometas, "explicó Lubin, quien dirige el Grupo de Cosmología Experimental de UCSB y es el asesor de Zhang. "No es algo de lo que preocuparse de inmediato, pero es digno de mención que ahora poseemos la tecnología para proteger a la humanidad contra otra amenaza, cometas que es lo que algunas personas creen que pudo haber diezmado a los dinosaurios.

"El sistema que estamos construyendo para nuestros otros programas, como con la NASA y Breakthrough Starshot, es exactamente el mismo sistema que Qicheng ha demostrado que podría usarse para la defensa de los cometas sin absolutamente ninguna modificación, "Lubin agregó." Lo que esto refleja es que la humanidad ahora ha avanzado hasta el punto de tener dominio sobre ciertas amenazas en el sistema solar, dándonos más control sobre nuestro medio ambiente ".

La mayoría de los esquemas de deflexión y la comunidad de defensa planetaria en general, Zhang señaló, se centran principalmente en los asteroides y por una buena razón:"Porque hay tantos asteroides y porque es más probable que impacten la Tierra".

"Pero hay cierto conjunto de objetos, cometas, que no se quedan en el sistema solar interior donde podemos verlos, ", explicó." Vienen de muy lejos en los confines de nuestro sistema solar y para cuando los encontremos, podrían estar en camino de impactar la Tierra. El propósito de este proyecto es desarrollar un programa que nos permita prevenir el impacto de un cometa ".

La idea de Zhang de explorar tal esquema se inspiró en los propios cometas. Ya se ha observado el efecto del calor en la trayectoria de un cometa, él dijo, cortesía del sol, que "vaporiza los hielos en la superficie de un cometa y crea, esencialmente, Chorros en la superficie de un cometa que luego lo empujan en la dirección opuesta, por lo que el cometa acelera y se desvía de su trayectoria gravitacional.

"El cometa no puede diferenciar entre el sol o un láser que lo ilumina, por lo que se comportará de la misma manera en cualquier caso, "Añadió Zhang." Estamos usando ese conocimiento para construir un modelo de cuán grande es el láser que necesitaríamos para mover un cometa lo suficiente como para evitar un impacto. La respuesta básica es que la misma matriz de láser que propone el grupo UCSB para la propulsión de naves espaciales y para la defensa de asteroides funcionará para los cometas.

"La amenaza de los cometas es de menor urgencia que la de los asteroides más pequeños pero más comunes, de los cuales se han observado impactos en la historia reciente, ", concluyó." Aun así, dado su momento impredecible y el desastre a escala planetaria que probablemente sigue al impacto, La desviación del cometa sigue siendo una consideración importante en la estrategia de defensa planetaria ".