Er der risiko for kollision: hvordan astronomer sporer asteroider

Den 12. februar lykkedes det for kun syvende gang i rumobservationernes historie at opdage en lille

en asteroide eller rettere en meteoroid (rummindre objekt), der var på vej mod Jorden, flere timer før det kom ind i planetens atmosfære. På dette tidspunkt vidste forskerne allerede præcis, hvordan objektet bevægede sig, og på hvilket tidspunkt det ville kollidere med Jorden.

Selvom syv virker som et lille tal i virkelighedenFaktisk er dette et kæmpe fremskridt. Størrelsen af ​​meteoroid 2023 CX1 eller Sar2667 var omkring en meter. Dette er omkring 20 gange mindre end den asteroide, der forårsagede den berømte Chelyabinsk-meteorit for 10 år siden - den største kollision i det sidste århundrede.

De fleste genstande af sammenlignelig størrelse fikserpåvirkning, men de sidste tre forudsagte påvirkninger fandt sted inden for de sidste 12 måneder: 2022 WJ1 blev set i november 2022 tre timer før den brændte op i atmosfæren over Canada, og 2022 EB5 i marts samme år, mindre end to timer før kollisionen over den polare norske ø Jan Mayen. Dette er et vidnesbyrd om, hvordan teknologier til overvågning af jordnære objekter har ændret sig i de seneste år.

Faldet af meteoroid 2023 CX1. Video: Muhammed Uzzal, ESA

Hvad er et asteroide-, meteoroid- og nær-jordobjekt?

Asteroider er et af de mindste objekter i solensystemer, gamle kosmiske "klipper" tilbage efter dannelsen af ​​planeter fra den protoplanetariske skive blev afsluttet for omkring 4,6 milliarder år siden. Sådanne objekter er meget mindre end planeter, mangler en atmosfære, men kan have deres egne satellitter.

De fleste asteroider kredser om solen ibælte mellem Mars og Jupiter i hovedbæltet, men dette er ikke det eneste område af deres "koncentration". For eksempel, mellem Jupiters og Neptuns baner, anslås det, at mere end 40 tusinde asteroider bevæger sig med ustabile baner større end 1 km. De kaldes kentaurer. Endnu flere sådanne objekter er placeret i udkanten af ​​solsystemet ud over gasgiganternes baner i Kuiperbæltet.

Når du rejser gennem rummet, asteroider nogle gangekolliderer med hinanden og brækkes i mindre stykker. Kometer, der rejser gennem solsystemet, kan også efterlade affald og sprede støv. Disse "henfald" fører til dannelsen af ​​mange små partikler og fragmenter - meteoroider og kosmisk støv. 

Den Internationale Meteororganisation definererasteroider som objekter med en størrelse på 1 km eller mere, og meteoroider er faste objekter meget mindre end en asteroide og meget større end et atom eller molekyle. De objekter, der i bevægelsesproces nærmer sig Solen tættere på end 1,3 astronomiske enheder (AU), hvilket betyder, at de teoretisk under visse forhold kan komme tæt på vores planet, kaldes de nær-Jorden.

Hvilke asteroider er farlige?

Den mest berømte asteroide er Chicxulub eller Chicxulub.Selv de, der ikke kender dette navn, vil helt sikkert huske historien om en rumgigant, der kolliderede med Jorden for omkring 66 millioner år siden, forårsagede et kraftigt jordskælv og efterlod et enormt krater på det moderne Mexicos territorium, hvilket førte til slutningen af Kridttiden og dinosaurernes æra.

Påvirkninger af så store asteroider (Chikxulub diametervar omkring 10 km) er yderst sjældne, men mindre sten kan også udgøre en fare for livet på Jorden. Jordnære objekter er klassificeret som potentielt farlige, hvis de kredser tæt nok på vores planet og er store nok til at forårsage potentiel skade.

Konventionelt mener astronomer, at fare kanrepræsenterer objekter, der nærmer sig Jorden i en afstand på mindre end 0,05 AU. eller 7,5 millioner km. Da størrelsen af ​​et fjernt objekt er ret vanskeligt at estimere nøjagtigt, bruges en absolut stjerne af størrelsesorden mindre end 22 (ca. svarende til 150 m objekter) som det andet kriterium. Dette er en indikator, der karakteriserer lysstyrken af ​​et objekt for en observatør i en standardafstand fra det.

Sandsynligheden for en kollision mellem Jorden og meteoroiderasteroider af forskellige størrelser: Meteoroider med en diameter på omkring en meter falder hver anden uge, og store asteroider med en diameter på mere end 1 km - en gang hver 1-300 millioner år. Billede: ESA, CC BY-SA 3.0 IGO

Hvorfor var det ikke muligt at forudsige Chelyabinsk-meteoritten?

En asteroide, der kolliderede med Jordenatmosfæren dannede Chelyabinsk-meteoritten, meget mindre end den fastsatte grænse. Dens diameter var kun omkring 10 km. Eksplosionen fra sammenstødet knuste ruder i flere tusinde bygninger, og glasfragmenter sårede mere end 1.500 mennesker.

Det usædvanlige ved denne asteroide er, at detbevægede sig i den "blinde zone" af teleskoper - fra solens retning. Det er svært at udforske området mellem Jordens og Venus' kredsløb, fordi stjernens skarpe lys skjuler små objekter. Gunstige muligheder for observation opstår først ved daggry og skumringstid i tusmørket, når dette område stadig er synligt fra Jorden, og solens lys ikke er så stærkt. 

Kunstnerisk illustration af at observere en asteroide mod solen. Billede: DOE/FNAL/DECam/CTIO/NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/Spaceengine

Sidste år ved hjælp af lignende observationerfundet tre store objekter, der roterer mellem Jorden og Venus, og i alt er mindre end 30 af dem kendt. Alle disse objekter er meget større end Chelyabinsk, hvilket betyder, at et ukendt antal asteroider kan være skjult i Solens udstråling. , hvis baner er ukendte og kan udgøre en fare. 

Ekspert fra det russiske videnskabsakademis rumforskningsinstitutOleg Ugolnikov foreslog i et interview med RIA Novosti, at selv i 2023, 10 år senere, ville teknologien ikke have gjort det muligt at opdage en asteroide i tide og advare lokale beboere. Den gode nyhed er, at statistisk set falder objekter af denne størrelse til Jorden cirka en gang hvert 50-100 år, hvilket betyder, at der stadig er tid til at forberede sig.

Hvordan fungerer det planetariske forsvarssystem?

Elementer af et tidligt detektionssystem for asteroiderarbejder i en række lande, men generelt er de arrangeret nogenlunde ens. Grundlaget for et sådant system er et netværk af jordbaserede teleskoper, der automatisk scanner nattehimlen på jagt efter objekter i bevægelse på baggrund af relativt "faste" stjerner. Hvis systemet finder et objekt, som ikke tidligere var kendt, tiltrækker det astronomernes opmærksomhed.

Efter at have opdaget et nyt objekt, forskerebrug ekstra værktøjer: teleskoper, der ikke har travlt med at scanne hele himlen, men kan fokusere på et bestemt objekt med større nøjagtighed. Ved hjælp af observationer specificerer astronomer objektets omtrentlige størrelse og bane for dets bevægelse. Baseret på disse data vurderes den potentielle risiko: kan et sådant objekt være i jordens bane, der bevæger sig i sin bane, og hvilken kraft vil en sådan kollision føre til en eksplosion.

Selvom listen over nær-jorden objekter med ikke-nulNæsten 1.500 genstande er blevet introduceret med sandsynlighed for en kollision; den reelle fare har en tendens til at være nul i de kommende årtier. Den maksimale stødrisiko for sporede asteroider er tildelt (101955) til Benn. Men selv for ham er Palermo-scoren (en logaritmisk model til vurdering af kollisionsrisiko) -1,59. Det betyder, at sandsynligheden er 38 gange lavere end baggrundsfaren.

Rotation af asteroide Bennu baseret på billeder taget af OSIRIS-REx-missionen. Billede: NASAs Goddard Space Flight Center/University of Arizona

Hvordan vil overvågningsteknologi udvikle sig?

På trods af den lave sandsynlighed for det næstestorstilet kollision, fortsætter forskellige lande med at udvikle deres overvågningssystemer for at åbne genstande, der hidtil undslipper kameraerne. Den mest lovende af dem involverer at supplere jordbaserede observationer med orbitale.

For eksempel laver Roskosmos et nyt system"Milky Way", som vil bruge satellitter til at overvåge jordens nære rum. Blandt dens mål er ikke kun rumaffald, som den eksisterende ASPOS OKS, men også potentielt farlige asteroider og kometer. Systemet forventes færdigt i 2035.

Undgå en kollision som Chelyabinskmeteorit, skulle et nyt program fra European Space Agency - NEOMIR hjælpe. Forskerne planlægger at sende et teleskop til Lagrange-punktet (L1), der ligger mellem Jorden og Solen. Da det er uden for Jordens forvrængende atmosfære, vil teleskopet være i stand til at observere asteroider, der kan nærme sig Jorden fra Solens retning.

Kunstnerisk illustration af NEOMIR-satellitten. Billede: ESA, Pierre Carril

Detektion af farlige genstande er kun det første skridt,det næste er at undgå kollisioner. En mulig løsning er at ændre kredsløbet for et sådant himmellegeme. Tidligere talte Hi-Tech om det første eksperiment i historien, hvor dette blev opnået.

Læs mere:

Land i Kina boret til rekorddybde

Det handler ikke om Jorden: Forskere forklarede, hvorfor solsystemet er det sjældneste

Forskere viste først repræsentanter for den nabatæiske civilisation