Kļūst siltāks: Zemes asteroīdu smērēšana ar parakstu

NASA pētnieki 2019. gada APS aprīļa sanāksmē atklājuši jaunu paņēmienu, kā pamanīt Zemes asteroīdus, izmantojot to infrasarkano starojumu.

2013. gada 15. februārī debesīs virs Krievijas pilsētas Čeļabinskas izcēlās kāds priekšmets. Sprādziens - atklāts tik tālu kā Antartica - bija jaudīgāks par kodolsprādzienu, 25 līdz 30 reizes jaudīgāks. Tas sadragāja logus un ievainoja aptuveni 1200 cilvēkus. Faktiski sprādziens bija tik intensīvi spilgts, ka tas, iespējams, īsi pārsniedza Sauli.

Čeļabinskas ugunsbumbu ierakstīja paneļa kamera no Kamenskas-Uralskas ziemeļiem no Čeļabinskas, kur tā vēl bija rītausma. (Planetārās sabiedrības institūts)

Galvenās bažas par Čeļabinskas notikumu rada tas, ka iesaistītais meteors - kurš izjuka no lielāka - salīdzinoši maza - asteroīda ar diametru 17–20 m. Tur ir daudz, daudz lielāku objektu. Precīzi zināt, kur būtu lielas priekšrocības.

Amy Mainzer un viņas kolēģi NASA asteroīdu medību misijā Jet Propulsion laboratorijā Pasadena, Kalifornijā, izmeklē atbildību par šādu objektu atrašanu Zemes tuvumā - blakus Zemes objektiem (NEO) un jautājumu par to, kā novērst triecienu. Viņi ir izdomājuši vienkāršu, bet atjautīgu veidu, kā pamanīt NEO, kad tie skar planētas virzienā.

Šī ir asteroīda 2305 King WISE kosmosa kuģa WISE attēlu kolekcija, kas nosaukta pēc Martina Lutera King Jr nosaukuma. Asteroīds parādās kā oranžu punktu virkne, jo tas ir ekspozīciju kopums, kas ir pievienots, lai parādītu tā kustību pāri debesīm. Šie infrasarkanie attēli ir kodēti ar krāsu, lai mēs tos varētu uztvert ar cilvēka aci: 3,4 mikroni ir attēloti kā zili; 4,6 mikroni ir zaļi, 12 mikroni ir dzelteni un 22 mikroni ir parādīti sarkanā krāsā. No WISE datiem mēs varam aprēķināt, ka asteroīda diametrs ir aptuveni 12,7 kilometri ar 22% atstarošanos, kas norāda uz iespējamo akmeņaino sastāvu (NASA)

Mainzer, kurš ir galvenais misijas pētnieks, Amerikas Fizikālās biedrības aprīļa sanāksmē Denverā ieskicēja NASA Planetārās aizsardzības koordinācijas biroja darbu - ieskaitot viņas komandas NEO atzīšanas metodi un to, kā tā palīdzēs centienos novērst Zemes ietekmi nākotnē.

Mainzer saka: “Ja mēs atrodam objektu tikai dažas dienas pēc trieciena, tas ievērojami ierobežo mūsu izvēli, tāpēc mūsu meklēšanas centienos mēs esam koncentrējušies uz NEO atrašanu, kad tie atrodas tālāk no Zemes, nodrošinot maksimālu laika daudzumu un atverot izveidot plašāku klimata pārmaiņu seku mazināšanas iespēju klāstu. ”

Jums kļūst siltāk!

NEO atrašana nav viegls uzdevums. Mainzer to raksturo kā mēģinājumu nakts debesīs pamanīt ogļu gabalu.

Viņa skaidro: “NEO ir vāji izteikti, jo lielākoties tie ir patiešām mazi un tālu no mums kosmosā.

"Pievienojiet tam faktu, ka daži no tiem ir tikpat tumši kā printera toneri, un ir ļoti grūti mēģināt tos pamanīt pret kosmosa melno krāsu."

Šis ir ierosinātās Zemes objekta kameras (NEOCam) misijas attēls, kas ir paredzēts, lai atrastu, izsekotu un raksturotu Zemei tuvojošos asteroīdus un komētas. Izmantojot termisko infrasarkano staru kameru, misija mērīs NEO siltuma signālus neatkarīgi no tā, vai tie ir gaiši vai tumši. Teleskopa korpuss ir nokrāsots melnā krāsā, lai efektīvi izstarotu savu siltumu kosmosā, un tā saules vairogs ļauj to novērot tuvu Saulei, kur NEO viszemīgākajās orbītās pavada lielu daļu sava laika. Fonā ir galveno jostas asteroīdu attēlu kopums, ko savāc prototipa misija TŪLĪT; asteroīdi parādās kā sarkani punkti pret fona zvaigznēm un galaktikām. (NASA)

Tā vietā, lai redzamo gaismu izmantotu ienākošo objektu pamanīšanai, Mainzer un viņas komanda JPL / Caltech strādāja ar raksturīgu NEO īpašību - viņu karstumu.

Asteroīdus un komētas silda saule, un tie spoži mirdz pie termiskā - infrasarkanā - viļņa garuma. Tas nozīmē, ka tos ir vieglāk pamanīt, izmantojot Zemes objekta plaša lauka infrasarkano staru pētījuma (NEOWISE) teleskopu.

Mainzer skaidro: "Izmantojot NEOWISE misiju, mēs varam pamanīt objektus neatkarīgi no to virsmas krāsas un izmantot to, lai izmērītu to izmērus un citas virsmas īpašības."

NEO virsmas īpašību atklāšana sniedz Mainzer un viņas kolēģiem ieskatu objekta lielumā un no tā, no kā tie ir izgatavoti - abas svarīgas detaļas, veidojot aizsardzības stratēģiju pret Zemei bīstamo NEO.

Piemēram, viena aizsardzības stratēģija ir NEO fiziski “pakustināt” prom no Zemes trieciena trajektorijas. Lieta ir tāda, ka, lai aprēķinātu šim iedūrienam nepieciešamo enerģiju, ļoti svarīga ir informācija par NEO masu, tātad lielums un sastāvs.

NEOWISE kosmiskais teleskops pamanīja Comet C / 2013 US10 Catalina ātruma pārsniegšanu pa Zemi 2015. gada 28. augustā. Šī komēta ieauga no Oort Cloud, aukstā, sasalušā materiāla apvalka, kas ieskauj Sauli visattālākajā Saules sistēmas daļā. ārpus Neptūna orbītas. NEVAJADZĒM komētu notverti, jo tā aizraujas ar Saules karstuma izraisīto aktivitāti. 2015. gada 15. novembrī komēta vistuvāk pietuvojās Saulei, iemērcoties Zemes orbītā; iespējams, ka šī ir pirmā reize, kad šī senā komēta kādreiz ir bijusi tik tuvu Saulei. NEOWISE novēroja komētu divos karstumjutīgos infrasarkano viļņu garumos - 3,4 un 4,6 mikroni, kas šajā attēlā ir kodēti kā ciāna un sarkana. NEOWISE šo komētu atklāja vairākas reizes 2014. un 2015. gadā; piecas no ekspozīcijām šeit tiek parādītas kombinētā attēlā, kas attēlo komētas kustību pa debesīm. Lielais daudzums komētas izplūdušo gāzes un putekļu šajā attēlā parādās sarkanā krāsā, jo tie ir ļoti auksti, daudz aukstāki nekā fona zvaigznes. (NASA)

Asteroīdu sastāva izpēte arī palīdzēs astronomiem saprast, kādos apstākļos izveidojās Saules sistēma.

Mainers saka: “Šie objekti ir būtībā interesanti, jo tiek uzskatīts, ka daži ir tikpat veci kā oriģinālais materiāls, kas veidoja Saules sistēmu.

"Viena no lietām, ko mēs esam noskaidrojuši, ir tāda, ka NEO sastāvs ir diezgan atšķirīgs."

Mainzer tagad vēlas izmantot jauninājumus kameru tehnoloģijās, lai palīdzētu meklēt NEO. Viņa saka: "Mēs ierosinām NASA jaunu teleskopu - Zemes objekta kameru (NEOCam), lai veiktu daudz visaptverošāku darbu, lai kartētu asteroīdu atrašanās vietas un izmērītu to izmērus."

Protams, NASA nav vienīgā kosmosa aģentūra, kas mēģina izprast NEO - Japānas Aviācijas un kosmosa izpētes aģentūras (JAXA) Hayabusa 2 misija plāno vākt paraugus no asteroīda. Mainzer savā prezentācijā skaidro, kā NASA sadarbojas ar pasaules kosmosa sabiedrību starptautiskos centienos aizstāvēt planētu no NEO ietekmes.