Sådan forsvarer du jorden mod asteroider

En samling billeder fra rumfartøjet WISE af asteroiden 2305 King, som er opkaldt efter Martin Luther King Jr. Asteroiden fremstår som en række orange prikker, fordi dette er et sæt eksponeringer, der er blevet lagt sammen for at vise dens bevægelse hen over himlen. Disse infrarøde billeder er blevet farvekodet, så vi kan opfatte dem med det menneskelige øje:3,4 mikron er repræsenteret som blå; 4,6 mikron er grøn, 12 mikron er gul, og 22 mikron er vist som rødt. Fra WISE-dataene, vi kan beregne, at asteroiden er omkring 12,7 kilometer i diameter, med en reflektionsevne på 22 %, hvilket indikerer en sandsynlig stenet sammensætning. Kredit:NASA

Kun 17-20 meter på tværs, Chelyabinsk-meteoren forårsagede omfattende jordskade og adskillige skader, da den eksploderede ved sammenstød med Jordens atmosfære i februar 2013.

For at forhindre en anden sådan påvirkning, Amy Mainzer og kolleger bruger en enkel, men genial måde at få øje på disse små jordnære objekter (NEO'er), når de skynder sig mod planeten. Hun er hovedefterforsker af NASAs asteroidejagtmission ved Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Californien, og vil skitsere arbejdet i NASA's Planetary Defense Coordination Office i denne uge ved American Physical Society April Meeting i Denver - herunder hendes teams NEO-genkendelsesmetode, og hvordan det vil hjælpe bestræbelserne på at forhindre fremtidige jordpåvirkninger.

"Hvis vi finder en genstand kun få dage efter påvirkning, det begrænser i høj grad vores valg, så i vores søgebestræbelser har vi fokuseret på at finde NEO'er, når de er længere væk fra Jorden, giver den maksimale tid og åbner op for en bredere vifte af afhjælpningsmuligheder, " sagde Mainzer.

Men det er en svær opgave - som at få øje på en kulklump på nattens himmel, Mainzer forklarede. "NEO'er er i sig selv svage, fordi de for det meste er virkelig små og langt væk fra os i rummet, " sagde hun. "Føj til dette, at nogle af dem er så mørke som printertoner, og det er meget svært at prøve at få øje på dem mod rummets sorte."

Et billede af den foreslåede Near-Earth Object Camera (NEOCam) mission, som er designet til at finde, spore og karakterisere asteroider og kometer, der nærmer sig jorden. Ved at bruge et termisk infrarødt kamera, missionen ville måle varmesignaturerne fra NEO'er, uanset om de er lyse eller mørke farvede. Teleskopets hus er malet sort for effektivt at udstråle sin egen varme ud i rummet, og dens solskjold giver den mulighed for at observere tæt på Solen, hvor NEO'er i de mest jordlignende baner tilbringer meget af deres tid. I baggrunden er et sæt billeder af hovedbælteasteroider indsamlet af prototypemissionen NEOWISE; asteroiderne fremstår som røde prikker mod baggrundsstjernerne og galakserne. Kredit:NASA

I stedet for at bruge synligt lys til at spotte indkommende genstande, Mainzers team hos JPL/Caltech har udnyttet en karakteristisk signatur af NEO'er - deres varme. Asteroider og kometer opvarmes af solen og lyser derfor klart ved termiske bølgelængder (infrarød), gør dem nemmere at få øje på med Near-Earth Object Wide-field Infrared Survey Explorer (NEOWISE) teleskopet.

"Med NEOWISE-missionen kan vi se objekter uanset deres overfladefarve, og bruge det til at måle deres størrelser og andre overfladeegenskaber, " sagde Mainzer.

At opdage NEO overfladeegenskaber giver Mainzer og hendes kolleger et indblik i, hvor store genstandene er, og hvad de er lavet af, begge kritiske detaljer i at montere en defensiv strategi mod en jordtruende NEO.

For eksempel, en defensiv strategi er fysisk at "skubbe" en NEO væk fra en jordpåvirkningsbane. Men for at beregne den energi, der kræves til det skub, detaljer om NEO-masse, og derfor størrelse og sammensætning, er nødvendige.

NEOWISE-rumteleskopet opdagede den 28. august kometen C/2013 US10 Catalina kørende forbi Jorden. 2015. Denne komet svingede ind fra Oort-skyen, kuldens skal, frosset materiale, der omgiver Solen i den fjerneste del af solsystemet langt ud over Neptuns bane. NEOWISE fangede kometen, mens den brusede af aktivitet forårsaget af Solens varme. Den 15. november 2015, kometen nærmede sig Solen nærmest, dyppe inde i jordens bane; det er muligt, at det er første gang, denne gamle komet nogensinde har været så tæt på Solen. NEOWISE observerede kometen i to varmefølsomme infrarøde bølgelængder, 3,4 og 4,6 mikron, som er farvekodet som cyan og rød på dette billede. NEOWISE opdagede denne komet et antal gange i 2014 og 2015; fem af eksponeringerne er vist her i et kombineret billede, der viser kometens bevægelse hen over himlen. De rigelige mængder gas og støv, som kometen spyr ud, ser røde ud på dette billede, fordi de er meget kolde, meget koldere end baggrundsstjernerne. Kredit:NASA

Astronomer tror også, at undersøgelse af sammensætningen af asteroider vil hjælpe med at forstå, hvordan solsystemet blev dannet.

"Disse objekter er iboende interessante, fordi nogle menes at være lige så gamle som det originale materiale, der udgjorde solsystemet, " sagde Mainzer. "En af de ting, vi har fundet ud af, er, at NEO'er er ret forskellige i sammensætning."

Mainzer er nu opsat på at udnytte fremskridt inden for kamerateknologi til at hjælpe med at søge efter NEO'er. "Vi foreslår NASA et nyt teleskop, Near-Earth Object Camera (NEOCam), at gøre et meget mere omfattende arbejde med at kortlægge asteroideplaceringer og måle deres størrelser, " sagde Mainzer.

NASA er ikke den eneste rumfartsorganisation, der forsøger at forstå NEO'er. For eksempel, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA's) Hayabusa 2's mission planlægger at indsamle prøver fra en asteroide. Og i sin præsentation vil Mainzer forklare, hvordan NASA arbejder med det globale rumsamfund i en international indsats for at forsvare planeten mod NEO-påvirkning.

Sidste artikelCubeSats beviser deres værd for videnskabelige missioner

Næste artikelMystisk stjerne 21 Comae genundersøgt med MOST satellit