Jedną z ważnych misji, jakie NASA wykonuje dla świata, jest śledzenie jak największej liczby asteroid znajdujących się w pobliżu Ziemi (NEA).
Do tej pory za pomocą teleskopów skanujących nocne niebo wykryto prawie 28 000 AIS. Teleskopy te dodają każdego roku około 3000 nowych asteroid w pobliżu Ziemi, ale o wiele więcej nie zostało jeszcze odkrytych.
NASA twierdzi, że spodziewa się szybkiego wzrostu liczby NEA wykrytych za pomocą bardziej zaawansowanych teleskopów powierzchniowych w ciągu najbliższych kilku lat. Wraz ze znacznym wzrostem liczby NEA, które zostaną odkryte w nadchodzących latach, astronomowie opracowali algorytm monitorowania asteroid nowej generacji o nazwie SentryII. Został zaprojektowany, aby poprawić prognozy dotyczące potencjalnych uderzeń dziesiątek tysięcy asteroid, które stanowią potencjalne zagrożenie dla planety.
Powyższy obrazek pokazuje, ile asteroid śledzi NASA. Choć na pierwszy rzut oka może to wyglądać jak orbity planet wewnątrz Układu Słonecznego na rozmytym tle, każda z tych niebieskich linii to orbita asteroidy. Liczba asteroid tworzy sieć dosłownych wzorców orbitalnych, które NASA próbuje śledzić. NASA chce, aby wszyscy wiedzieli, że asteroidy nie przechodzą przypadkowo przez Układ Słoneczny. Zamiast tego każda z nich ma swoją własną i niezwykle przewidywalną orbitę, podążając znanymi ścieżkami wokół Słońca.
,
Centrum Badań Obiektów Bliskich Ziemi oblicza orbity dla każdej znanej NEA, aby poprawić ocenę ryzyka zderzenia w ramach wsparcia Biura Koordynacji Obrony Planetarnej NASA. Oprogramowanie SentryII zastępuje oryginalne oprogramowanie o nazwie Sentry, które było używane przez Centrum Badań Obiektów Bliskiego Ziemi do monitorowania ryzyka kolizji od 2002 roku.
Laboratorium Napędu Odrzutowego NASA (JPL) prowadzi Centrum Badań nad Ziemią. Javier Roa Vicens kierował rozwojem SentryII podczas pracy w JPL jako inżynier nawigacji. Niedawno opuścił JPL i dołączył do SpaceX. Vicens twierdzi, że Sentry to funkcjonalny system działający od prawie dwóch dekad, oparty na „bardzo sprytnej” matematyce. Powiedział, że w ciągu godziny powstało wiarygodne prawdopodobieństwo zderzenia nowo odkrytej asteroidy w ciągu następnych 100 lat.
SentryII to instrument zdolny do szybkiego obliczania prawdopodobieństwa kolizji dla wszystkich znanych NEA, w tym niektórych asteroid, z którymi oryginalne oprogramowanie Sentry nie mogło sobie poradzić. SentryII może również zgłaszać obiekty wyższego ryzyka w tabeli Sentry Center for Near Earth Object Studies. Nowe oprogramowanie może obliczyć prawdopodobieństwo uderzenia przy użyciu nowej metody, dzięki czemu system monitorowania wpływu jest bardziej niezawodny. Dzięki SentryII NASA może śmiało ocenić potencjalny wpływ asteroid z zaledwie kilkoma szansami na 10 milionów.
Szczególne przypadki asteroid, które nie mogą być obsługiwane przez oryginalne oprogramowanie Sentry, to asteroidy podlegające siłom niegrawitacji. Najważniejszą z tych sił jest ciepło wywoływane przez ciepło słoneczne. Oryginalny Sentry zmagał się z siłami termicznymi.
Gdy asteroidy obracają się, dzienne twarze obiektów są ogrzewane przez słońce. Ta podgrzana powierzchnia obracałaby się następnie w kierunku nocnej strony asteroidy i ochładzała się, uwalniając energię podczerwoną. Ta podczerwona energia wywiera światło i stałe ciśnienie na asteroidę, co jest znane jako efekt Jarkowskiego. Efekt Jarkowskiego ma bardzo mały wpływ na ruch asteroidy w krótkim okresie. Mimo to przez dziesięciolecia i stulecia może znacząco wpłynąć na orbitę asteroidy.
Inżynier nawigacji JPL Davide Farnocchia mówi, że brak automatycznego uwzględnienia tego efektu przez Sentry jest ograniczeniem oprogramowania. Innym ograniczeniem jest to, że kiedy naukowcy napotykają szczególne przypadki asteroid, takie jak Apophis, Bennu i 1950 DA, muszą przeprowadzać skomplikowane i czasochłonne analizy manualne. Na szczęście, chociaż SentryII jest obecnie aktywny, może automatycznie obsługiwać efekt Yarkovsky’ego i asteroidy w szczególnych okolicznościach i nie jest wymagana ręczna analiza.
Vicens mówi, że podczas gdy konkretne przypadki odkrytych asteroid stanowią „bardzo mały ułamek” wszystkich prawdopodobieństw zderzenia asteroid znajdujących się w pobliżu Ziemi, o wiele więcej możliwości zostanie odkrytych, gdy misja NEO Surveyor i Vera C. Rubin Observatory w Chile Przejdź na żywo. SentryII pomaga naukowcom przygotować się na nowe możliwości oferowane przez systemy.
SentryII modeluje tysiące losowych punktów nieograniczonych założeniami dotyczącymi tego, jak obszar niepewności może się zmieniać. Obszar niepewności jest opisany jako liczba potencjalnych orbit z rzeczywistymi orbitami gdzieś w chmurze możliwych orbit. SentryII wybiera losowe punkty w niepewnym regionie asteroidy, a następnie algorytm określa możliwe orbity w niepewnym regionie, które mogą wpłynąć na Ziemię. SentryII może skoncentrować się na jednym lub kilku scenariuszach wpływu o bardzo niskim prawdopodobieństwie, które oryginalne oprogramowanie mogło przeoczyć, ponieważ nie korzysta z obliczeń ukształtowanych przez założenia dotyczące tego, które części regionu nie są, może z pewnością prowadzić do wpływu.
Aby mieć oko na NASA śledzące te asteroidy, sprawdź oficjalne konto @AsteroidWatch na Twitterze prowadzone przez Joshua Handala z NASA w Biurze Koordynacji Obrony Planetarnej NASA. W miarę dojrzewania tego systemu kontynuujemy i mamy nadzieję, że zobaczymy dodatkowe źródła śledzenia wszystkich typów PEN w miejscu!
Obrona planety
Pierwszym krokiem do ochrony planety przed potencjalnie niebezpieczną asteroidą jest uświadomienie sobie istnienia niebezpiecznej asteroidy. SentryII jest przeznaczony do angażowania się w przypadku wykrycia potencjalnie niebezpiecznej asteroidy i informowania nas, czy istnieje realna szansa, że uderzy ona w planetę. Jeśli odkryta zostanie asteroida zagrażająca życiu na Ziemi, następnym krokiem będzie zapobieżenie tej kolizji.
To jest strona misji DART NASA. DART to misja NASA polegająca na odzwierciedleniu asteroidy z impaktorem. Zasadniczo NASA chce wiedzieć, czy asteroida stanowi zagrożenie dla życia na Ziemi, jeśli statek kosmiczny mógłby zderzyć się z asteroidą, zmieniając jej orbitę na tyle, aby zapobiec kolizji. Celem DART jest Dimorphos, szeroka na pół mili asteroida znajdująca się w układzie podwójnym Didymos.
DART to bardzo duży statek kosmiczny wielkości małego samochodu. Jednak będzie jechał z maksymalną prędkością około 1
00 mil na godzinę, kiedy zderzy się z Dimorphos. NASA ma nadzieję na przesunięcie orbity asteroidy na tyle, aby teleskopy na Ziemi mogły zaobserwować zmianę. CubeSat Włoskiej Agencji Kosmicznej z tagiem DART o nazwie LICIACube zostanie rozmieszczony, zanim DART zbliży się do asteroidy. Zarejestruje to, co dzieje się natychmiast po zderzeniu ze znacznie bliższego punktu obserwacyjnego.
DART wystartował pod koniec listopada, a czas podróży ma dotrzeć do celu za około dziesięć miesięcy. Mimo że cel asteroidy znajduje się 6,8 miliona kilometrów od Ziemi, ta ogromna odległość jest wciąż wystarczająco mała, aby efekt DART był widoczny z Ziemi.