Tyve års planetarisk forsvar

Den 11. marts 1998, asteroideastronomer over hele verden modtog en ildevarslende besked:Nye observationsdata om den nyligt opdagede asteroide 1997 XF11 antydede, at der var en chance for, at det halve mile brede (næsten en kilometer) objekt kunne ramme Jorden i 2028.

Beskeden kom fra Minor Planet Center, i Cambridge, Massachusetts, det verdensomspændende depot for sådanne observationer og indledende bestemmelse af asteroidebaner. Og selvom det kun var beregnet til at advare det meget lille astronomiske samfund, der jager og sporer asteroider, for at kræve flere observationer, nyheden spredte sig hurtigt.

De fleste medier vidste ikke, hvad de skulle gøre af udmeldingen, og ved en fejl fremhævede udsigten til, at Jorden var dødsdømt.

Heldigvis, det viste sig, at Jorden aldrig var i fare fra 1997 XF11. Efter at have udført en mere grundig baneanalyse med de tilgængelige asteroideobservationer, Don Yeomans, dengang lederen af ​​Solar System Dynamics-gruppen ved NASA's Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Californien, sammen med sin kollega Paul Chodas, konkluderede anderledes. "2028-påvirkningen var i det væsentlige umulig, " sagde Chodas, som nu er direktør for NASA's Center for Near-Earth Object Studies (CNEOS), placeret på JPL.

"Den dag i dag får vi stadig forespørgsler om chancerne for, at XF11 påvirker i 2028, " sagde Chodas. "Der er simpelthen ingen chance for, at XF11 vil påvirke vores planet det år, eller i de næste 200 år."

Chodas ved dette takket være CNEOS' præcise baneberegninger ved hjælp af observationsdata indsendt til Minor Planet Center af observatorier over hele verden, som registrerer og sporer bevægelsen af ​​asteroider og kometer. I de sidste to årtier, CNEOS-beregninger har gjort det muligt for NASA at blive verdens førende i disse bestræbelser, holder nøje øje med alle nærliggende asteroider og kometer - især dem, der kan krydse Jordens kredsløb.

"Vi beregner højpræcisionsbaner for alle asteroider og kometer og kortlægger deres positioner i solsystemet, både frem i tid for at opdage potentielle påvirkninger, og baglæns for at se, hvor de har været på himlen, " sagde Chodas. "Vi leverer det bedste kort over baner for alle kendte små kroppe i solsystemet."

Kortlægning af den himmelske fare

Near-Earth Objects (NEO'er) er asteroider og kometer i kredsløb, der bringer dem ind i det indre solsystem, inden for 121 millioner miles (195 millioner kilometer) fra Solen, og også inden for omkring 30 millioner miles (50 millioner kilometer) af Jordens kredsløb om Solen.

Medievanvid omkring NEO 1997 XF11 demonstrerede behovet for klarhed og præcision i kommunikationen med offentligheden om disse objekters tætte passage forbi Jorden, samt "betydningen af ​​peer review før offentlige udtalelser som disse fremsættes, " sagde Chodas.

NASAs oprindelige hensigt var at opfylde en Kongressens anmodning fra 1998 om at opdage og katalogisere mindst 90 procent af alle NEO'er større end en kilometer i størrelse (omtrent to tredjedele af en mile) inden for 10 år. For at hjælpe med at nå Kongressens mål, NASA-hovedkvarteret anmodede JPL om at etablere et nyt kontor til at arbejde med data leveret af den International Astronomical Union-sanktionerede Minor Planet Center til indsendelse af alle observationer af asteroider og kometer, og at koordinere med observatorier, der drives af akademiske institutioner rundt om i USA, samt US Air Force rumovervågningsaktiver.

I sommeren 1998 NASA etablerede Near-Earth Object Observations Program og JPL blev hjemsted for agenturets forskningsdata og analyse af NEO'er, "Near-Earth Object Program Office." (For at se meddelelsen om oprettelsen af ​​Near-Earth Object Program Office, se:www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=5134)

I 2016 kontoret blev omdøbt til Center for Near-Earth Object Studies (CNEOS) i forbindelse med etableringen af ​​Planetary Defense Coordination Office (PDCO) ved NASAs hovedkvarter i Washington.

I omkring 20 år, CNEOS har været NASAs centrale knudepunkt for nøjagtigt at kortlægge kredsløbene for alle de kendte NEO'er, forudsige deres kommende tætte tilgange, pålideligt at vurdere deres chancer for at påvirke vores planet, og at levere den information til både astronomer over hele verden og den brede offentlighed.

Forudsigelse af nære tilgange og virkninger:Vagt og spejder

Det første og vigtigste trin i vurderingen af ​​en asteroides eller komets risiko for påvirkning er at bestemme, om et givent objekts kredsløb vil krydse Jordens kredsløb – og derefter hvor tæt det rent faktisk vil komme på vores planet. JPL var ved at bestemme højpræcisionsbaner for nogle få NEO'er, selv før NASA lancerede sit NEO Observations Program, og har siden opgraderet sine kredsløbsmodeller for at give den mest nøjagtige vurdering, der er tilgængelig for asteroidepositioner og -baner.

Observatorier rundt om i verden tager digitale billeder af himlen for at registrere bevægelige lyspunkter (asteroiden eller kometen) over dage, uger, måneder (og endda årtier!), og rapporter derefter positionerne af disse bevægende objekter i forhold til stjerners statiske baggrund til Minor Planet Center. Se "Hvordan et lyskorn bliver en asteroide". CNEOS-forskerne bruger derefter alle disse observationsdata til mere præcist at beregne en NEO's kredsløb og forudsige dens bevægelse frem i tiden i mange år, på udkig efter tætte tilgange og potentielle indvirkninger på Jorden, dens måne, og andre planeter.

Et CNEOS-system kaldet "Sentry" søger fremad efter alle potentielle fremtidige Jordpåvirkningsmuligheder i løbet af de næste hundrede år – for hver kendt NEO. Sentrys påvirkningsovervågning kører kontinuerligt ved hjælp af de nyeste CNEOS-genererede kredsløbsmodeller, og resultaterne gemmes online. I de fleste tilfælde indtil videre, sandsynligheden for potentielle påvirkninger er ekstremt lille, og i andre tilfælde, selve genstandene er så små - mindre end 20 meter store, eller næsten 66 fod - at de næsten helt sikkert ville gå i opløsning, selvom de kom ind i Jordens atmosfære.

"Hvis Sentry finder potentielle påvirkninger af et objekt, vi tilføjer det til vores online 'impact risk' tabel, og asteroideobservatører kan derefter prioritere det objekt til yderligere observation, " sagde Steve Chesley fra JPL, et medlem af CNEOS-teamet, som var hovedudvikleren af ​​Sentry-systemet. "Jo flere målinger der foretages af objektets position over tid, jo bedre kan vi forudsige dens fremtidige vej."

"I de fleste tilfælde, de nye målinger betyder, at objektet kan fjernes fra risikolisten, fordi usikkerheden i kredsløbsbanen er reduceret, og muligheden for påvirkning er udelukket, " sagde Chesley.

For nylig, CNEOS udviklede også et system kaldet Scout for at give mere øjeblikkelige og automatiske baneanalyser for de senest opdagede objekter, selv før uafhængige observatorier bekræfter deres opdagelse. Kører døgnet rundt, spejdersystemet giver ikke kun observatører besked om de højest prioriterede objekter at observere på et givet tidspunkt, den advarer også straks Planetary Defense Coordination Office om eventuelle overhængende påvirkninger inden for de næste par timer eller dage. Et nyligt eksempel er det spejder-forudsagte nedslag af den lille asteroide 2018 LA over Botswana, Afrika.

Mere jagt at gøre

Med tilføjelsen af ​​mere dygtige NASA-finansierede asteroideundersøgelser gennem årene, NASA's NEO Observations Program er ansvarlig for over 90 procent af nær-jorden asteroide og komet opdagelser. Der er nu over 18, 000 kendte NEO'er og opdagelsesraten er i gennemsnit omkring 40 om ugen.

Selvom kongressens oprindelige mål fra 1998 er blevet overskredet, og der er gjort store fremskridt med hensyn til opdagelse og sporing af asteroider i løbet af de sidste to årtier, arbejdet er ikke slut. I 2005, Kongressen etablerede en ny, meget mere ambitiøst mål for NEO Observations Program - at opdage 90 procent af NEO'erne ned til den meget mindre størrelse på 450 fod (140 meter), og at gøre det inden år 2020 (www.congress.gov/congressional … s/house-report/158/1 ).

Disse mindre asteroider udgør muligvis ikke en trussel om global katastrofe, hvis de påvirker Jorden, men de kan stadig forårsage massive regionale ødelæggelser og tab af menneskeliv, især hvis de forekommer i nærheden af ​​et hovedstadsområde. CNEOS fortsætter med at forbedre sine orbitalanalyseværktøjer, billed- og grafiske præsentationsmuligheder, og opdateringer af dets websteder for hurtigt og præcist at levere den allernyeste information om NEO'er til PDCO, det astronomiske samfund og offentligheden.