Planetarisk forsvarsøvelse bruger asteroide Apophis som farlig asteroide stand-in

At se på himlen efter store asteroider, der kan udgøre en fare for Jorden, er en global bestræbelse. Så for at teste deres operationelle parathed vil det internationale planetariske forsvarssamfund nogle gange bruge en ægte asteroids tætte tilgang som et falsk møde med en "ny" potentielt farlig asteroide. Erfaringerne kunne begrænse eller endda forhindre globale ødelæggelser, hvis scenariet skulle udspille sig for alvor i fremtiden.

Til det formål deltog mere end 100 astronomer fra hele verden i en øvelse sidste år, hvor en stor, kendt og potentielt farlig asteroide i det væsentlige blev fjernet fra den planetariske forsvarsovervågningsdatabase for at se, om den kunne detekteres korrekt igen. Ikke alene blev objektet "opdaget" under øvelsen, dets chancer for at ramme Jorden blev løbende revurderet, mens det blev sporet, og muligheden for påvirkning blev udelukket.

Koordineret af International Asteroid Warning Network (IAWN) og NASA's Planetary Defense Coordination Office (PDCO), bekræftede øvelsen, at det internationale planetariske forsvarssamfund fra første opdagelse til opfølgende karakterisering kan handle hurtigt for at identificere og vurdere faren ved en ny jordnær asteroide opdagelse. Resultaterne af øvelsen er beskrevet i en undersøgelse offentliggjort i The Planetary Science Journal tirsdag den 31. maj.

Øvelsen fokuserede på den rigtige asteroide Apophis. I et kort stykke tid efter sin opdagelse i 2004 blev Apophis vurderet til at have en betydelig chance for at påvirke Jorden i 2029 eller senere. Men baseret på sporingsmålinger taget under adskillige tætte tilgange siden asteroidens opdagelse, har astronomer forfinet Apophis' kredsløb og ved nu, at den ikke udgør nogen som helst fare for påvirkning i 100 år eller mere. Videnskabelige observationer af Apophis' seneste tætte tilgang, som fandt sted mellem december 2020 og marts 2021, blev brugt af det planetariske forsvarssamfund til denne øvelse.

"Dette videnskabelige input fra den virkelige verden har stresstestet hele den planetariske forsvarsreaktionskæde, fra indledende detektion til kredsløbsbestemmelse til måling af asteroidens fysiske karakteristika og endda bestemmelse af, om og hvor den kan ramme Jorden," sagde Vishnu Reddy, lektor ved universitetet. fra Arizona's Lunar and Planetary Laboratory i Tucson, som ledede kampagnen.

Sporing af et 'nyt' mål

Astronomer vidste, at Apophis ville nærme sig Jorden i begyndelsen af ​​december 2020. Men for at gøre øvelsen mere realistisk, foregav Minor Planet Center (MPC) - det internationalt anerkendte clearingcenter for positionsmålinger af små himmellegemer -, at det var en ukendt asteroide ved at forhindre nye observationer af Apophis fra at være forbundet med tidligere observationer af den. Da asteroiden nærmede sig, havde astronomiske undersøgelser ingen tidligere registrering af Apophis.

Den 4. december 2020, da asteroiden begyndte at lysne, foretog den NASA-finansierede Catalina Sky Survey i Arizona den første påvisning og rapporterede objektets astrometri (dets position på himlen) til Minor Planet Center. Fordi der ikke var nogen tidligere registrering af Apophis til formålet med denne øvelse, blev asteroiden logget som en helt ny detektion. Andre påvisninger fulgte fra det Hawaii-baserede, NASA-finansierede Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System (ATLAS) og Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System (Pan-STARRS).

Da Apophis drev ind i synsfeltet af NASA's Near-Earth Object Wide-field Infrared Survey Explorer (NEOWISE) mission, kædede MPC sine observationer sammen med dem, der blev foretaget af jordbaserede undersøgelsesteleskoper for at vise asteroidens bevægelse gennem himlen. Den 23. december annoncerede MPC opdagelsen af ​​en "ny" jordnær asteroide. Træningsdeltagere indsamlede hurtigt yderligere målinger for at vurdere dens kredsløb, og om den kunne påvirke Jorden.

"Selvom vi vidste, at Apophis i virkeligheden ikke påvirkede Jorden i 2029, startende fra første plads - med kun et par dages astrometriske data fra undersøgelsesteleskoper - var der store usikkerheder i objektets bane, som teoretisk tillod et nedslag det år, " sagde Davide Farnocchia, en navigationsingeniør ved NASA's Jet Propulsion Laboratory i det sydlige Californien, som ledede orbitalbestemmelsesberegningerne for JPL's Center for Near Earth Object Studies (CNEOS).

During the asteroid's March 2021 close approach, JPL astronomers used NASA's 230-foot (70-meter) Goldstone Solar System Radar in California to image and precisely measure the asteroid's velocity and distance. These observations, combined with measurements from other observatories, enabled astronomers to refine Apophis's orbit and rule out a 2029 impact for the purpose of the exercise. (Beyond the exercise, they also were able to rule out any chance of impact for 100 years or more.)

NEOWISE homes In

Orbiting far above Earth's atmosphere, NEOWISE provided infrared observations of Apophis that would be not have been possible from the ground because moisture in the Earth's atmosphere absorbs light at these wavelengths.

"The independent infrared data collected from space greatly benefited the results from this exercise," said Akash Satpathy, an undergraduate student who led a second paper with NEOWISE Principal Investigator Amy Mainzer at the University of Arizona, describing the results with inclusion of their data in the exercise. "NEOWISE was able to confirm Apophis's rediscovery while also rapidly gathering valuable information that could be used in planetary defense assessments, such as its size, shape, and even clues as to its composition and surface properties."

By better understanding the asteroid's size, participating scientists at NASA's Ames Research Center in Silicon Valley, California, could also estimate the impact energy that an asteroid like Apophis would deliver. And the participants simulated a swath of realistic impact locations on Earth's surface that in a real situation would help disaster agencies with possible evacuation efforts.

"Seeing the planetary defense community come together during the latest close approach of Apophis was impressive," said Michael Kelley, a program scientist with PDCO, within NASA's Planetary Science Division at NASA Headquarters in Washington, who provided guidance to the exercise participants. "Even during a pandemic, when many of the exercise participants were forced to work remotely, we were able to detect, track, and learn more about a potential hazard with great efficiency. The exercise was a resounding success."

Additional key planetary defense exercise working group leads included Jessie Dotson at NASA Ames, Nicholas Erasmus at the South African Astronomical Observatory, David Polishook at the Weizmann Institute in Israel, Joseph Masiero at Caltech-IPAC in Pasadena, and Lance Benner at JPL, a division of Caltech.

NEOWISE's successor, the next-generation NEO Surveyor, is scheduled to launch no earlier than 2026 and will greatly expand the knowledge NEOWISE has amassed about the near-Earth asteroids that populate our solar system. + Udforsk yderligere

Massive asteroid subject of new findings