Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Astronomer gennemfører den første internationale asteroidesporingsøvelse

Asteroid 2012 TC4 glider hen over et felt med baggrundsstjerner i denne animation taget den 11. oktober, 2017, ved det 1,0 meter lange Kiso Schmidt-teleskop i Nagano, Japan. Kredit:Kiso Observatory, University of Tokyo

Et internationalt team af astronomer med NASA -forskere i spidsen gennemførte den første globale øvelse med en ægte asteroide til at teste globale reaktionsevner.

Planlægningen af ​​den såkaldte "TC4 Observation Campaign" startede i april, under sponsorering af NASA's Planetary Defense Coordination Office. Øvelsen begyndte for alvor i slutningen af ​​juli, da European Southern Observatory's Very Large Telescope genopdagede asteroiden. Finalen var en tæt tilgang til Jorden i midten af ​​oktober. Målet:at komme sig, spore og karakterisere en ægte asteroide som en potentiel påvirker - og for at teste International Asteroid Warning Network for farlige asteroideobservationer, modellering, forudsigelse og kommunikation.

Målet for øvelsen var asteroide 2012 TC4 - en lille asteroide, der oprindeligt anslås at være mellem 10 og 30 meter stor. som var kendt for at være meget tæt på Jorden. Den 12. oktober, TC4 passerede sikkert Jorden i en afstand på kun omkring 27, 200 miles (43, 780 kilometer) over Jordens overflade. I månederne op til flyby, astronomer fra USA, Canada, Colombia, Tyskland, Israel, Italien, Japan, Holland, Rusland og Sydafrika sporede alle TC4 fra jord- og rumbaserede teleskoper for at studere dets bane, form, rotation og sammensætning.

Asteroid 2012 TC4 vises som en prik i midten af ​​denne komposit af 37 individuelle 50-sekunders eksponeringer opnået den 6. august, 2017 af European Southern Observatory's Very Large Telescope placeret i Atacama -ørkenregionen i Chile. Asteroiden er markeret med en cirkel for en bedre identifikation. De enkelte billeder er blevet forskudt for at kompensere for asteroidens bevægelse, så baggrundsstjernerne og galakserne fremstår som lyse stier. Kredit:ESO / ESA NEOCC / O. Hainaut / M. Micheli / D. Koschny

"Denne kampagne var en fremragende test af en reel trusselsag. Jeg lærte, at vi i mange tilfælde allerede er velforberedte; kommunikation og åbenhed i samfundet var fantastisk, sagde Detlef Koschny, medleder for segmentet Near-Earth object (NEO) i European Space Agency (ESA) 's Space Situational Awareness-program. "Jeg var personligt ikke forberedt nok på den høje reaktion fra offentligheden og medierne - det blev jeg positivt overrasket over! Det viser, at det vi gør er relevant."

"TC4 -kampagnen i 2012 var en fantastisk mulighed for forskere at demonstrere vilje og parathed til at deltage i seriøst internationalt samarbejde om at håndtere den potentielle fare for Jorden, som NEO'er udgør, sagde Boris Shustov, videnskabelig direktør for Institut for Astronomi ved Det Russiske Videnskabsakademi. "Jeg er glad for at se, hvordan forskere fra forskellige lande effektivt og entusiastisk arbejdede sammen mod et fælles mål, og at det russisk-ukrainske observatorium i Terskol var i stand til at bidrage til indsatsen. "tilføjede Shustov, "I fremtiden er jeg overbevist om, at sådanne internationale observationskampagner vil blive almindelig praksis."

Ved hjælp af observationer indsamlet under kampagnen, forskere ved NASAs Center for Near-Earth Object Studies (CNEOS) ved Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Californien var i stand til præcist at beregne TC4's bane, forudsige dens flyby -afstand den 12. oktober, og se efter enhver mulighed for en fremtidig indvirkning. "Observationer af høj kvalitet fra optiske og radarteleskoper har gjort det muligt for os at udelukke eventuelle fremtidige påvirkninger mellem Jorden og 2012 TC4, "sagde Davide Farnocchia fra CNEOS, der ledte kredsløbsbestemmelsesindsatsen. "Disse observationer hjælper os også med at forstå subtile virkninger, såsom solstrålingstryk, der forsigtigt kan skubbe kredsløbet om små asteroider."

2012 TC4s heliocentriske bane har ændret sig på grund af 2012 og 2017 tætte møder med Jorden. Den cyanfarve viser banen inden flyby 2012, magenta viser banen efter flyby 2012, og gult viser banen efter flyby 2017. Orbitalændringerne var primært i semi-hovedakse og excentricitet, selvom der også var små ændringer i hældningen. Kredit:NASA/JPL-Caltech

Et netværk af optiske teleskoper arbejdede også sammen for at undersøge, hvor hurtigt TC4 roterer. Da TC4 er lille, astronomer forventede, at den ville rotere hurtigt, men blev overraskede, da de fandt ud af, at TC4 ikke kun drejede en gang hvert 12. minut, det tumlede også. "Rotationskampagnen var en sand international indsats. Vi havde astronomer fra flere lande, der arbejdede sammen som et team for at studere TC4's tumbling adfærd, "sagde Eileen Ryan, direktør for Magdalena Ridge Observatory. Hendes team sporede TC4 i cirka 2 måneder ved hjælp af et 2,4 meter teleskop i Socorro, Ny mexico.

Observationerne, der afslørede formen og bekræftede sammensætningen af ​​asteroiden, kom fra astronomer ved hjælp af NASAs Goldstone Deep Space Network-antenne i Californien og National Radio Astronomy Observatory's 100 meter store Green Bank Telescope i West Virginia. "TC4 er en meget langstrakt asteroide, der er cirka 15 meter lang og cirka 25 fod (8 meter) bred, "sagde Marina Brozovic, medlem af asteroide radarteamet på JPL.

At finde ud af, hvad TC4 er lavet af, viste sig at være mere udfordrende. På grund af ugunstige vejrforhold, traditionelle NASA -aktiver, der studerede asteroidesammensætning - såsom NASA Infrared Telescope Facility (IRTF) ved Mauna Kea -observatoriet på Hawaii - var ikke i stand til at indsnævre, hvad TC4 var lavet af:enten mørkt, kulstofrigt eller lyst stivende materiale.

2,4 meter teleskopanlægget ved Magdalena Ridge Observatory leverede astrometriske og fotometriske observationer i to måneder under TC4-kampagnen i 2012. Kredit:Magdalena Ridge Observatory, New Mexico Tech.

"Radar har evnen til at identificere asteroider med overflader lavet af stærkt reflekterende stenede eller metalliske materialer, "sagde Lance Benner, der ledede radarobservationerne ved JPL. "Vi kunne vise, at radarspredningsegenskaber er i overensstemmelse med en lys stenet overflade, ligner en bestemt klasse af meteoritter, der reflekterer så meget som 50 procent af det lys, der falder på dem. "

Ud over observationskampagnen, NASA brugte denne øvelse til at teste kommunikation mellem de mange observatører og også til at teste interne amerikanske regerings meddelelser og kommunikation op gennem den udøvende afdeling og på tværs af offentlige instanser, som det ville under en faktisk forudsagt konsekvens nødsituation.

”Vi demonstrerede, at vi kunne organisere en stor, verdensomspændende observationskampagne på en kort tidslinje, og kommunikere resultater effektivt, "sagde Vishnu Reddy fra University of Arizona's Lunar and Planetary Laboratory i Tucson, der ledede observationskampagnen. Michael Kelley, TC4 øvelsesleder på NASAs hovedkvarter i Washington tilføjede, "Vi er meget bedre forberedt i dag på at håndtere truslen om en potentielt farlig asteroide, end vi var før TC4 -kampagnen."


Varme artikler