Прогнозирование столкновения с астероидом

редактировать
Прогнозирование даты и времени столкновения астероидов с Землей

2008 TC3 было первым успешно предсказанным столкновением с астероидом. На этом изображении красным цветом показаны предполагаемая траектория и высота метеора , с оранжевым перекрестием - возможное местоположение метеора METEOSAT IR огненный шар (болид) и инфразвуковое обнаружение взрыва зеленым цветом

Прогноз столкновения с астероидом - это прогноз даты и времени астероидов столкновения с Землей, а также мест и силы столкновений.

Процесс прогнозирования столкновения состоит из трех основных шагов:

  1. Обнаружение астероида и первоначальная оценка его орбиты, которая обычно основана на короткой дуге наблюдения менее 2 недель.
  2. Последующие наблюдения для улучшения определения орбиты
  3. Расчет того, может ли, когда и где орбита пересекаться с Землей в какой-то момент в будущем.

Кроме того, хотя это и не является строго частью процесса прогнозирования, после того, как столкновение было предсказано, необходимо принять соответствующий ответ.

Большинство астероидов обнаруживаются камерой на телескоп с широким полем зрения . Программа сравнения изображений сравнивает недавнюю фотографию с более ранней фотографией той же части неба, обнаруживая объекты, которые переместились, стали ярче или появились. Эти системы обычно получают несколько наблюдений за ночь, которые можно связать с очень предварительным определением орбиты. Это предсказывает приблизительное положение в течение следующих нескольких ночей, а затем может быть выполнено наблюдение с помощью любого телескопа, достаточно мощного, чтобы увидеть недавно обнаруженный объект. Затем вычисления пересечения орбиты выполняются двумя независимыми системами: одна (Sentry ) управляется NASA, а другая (NEODyS ) - ESA <533.>Современные системы обнаруживают прибывающий объект только тогда, когда подходят несколько факторов, в основном направление приближения относительно Солнца, погода и фаза Луны. Результатом является низкий общий уровень успеха (около 1%), который тем хуже, чем меньше объекты. Несколько промахов астероидов среднего размера были предсказаны на много лет вперед с крошечной вероятностью реального столкновения с Землей. Горстка реальных ударов была успешно обнаружена за несколько часов до этого, но все они были небольшими, ударили по пустыне или океану и никому не причинили вреда. Большинство ударов происходит от небольших неоткрытых объектов и редко попадает в населенные пункты, но при этом может причинить обширный ущерб. Производительность при обнаружении более мелких объектов улучшается по мере того, как существующие системы модернизируются и появляются новые, но проблема слепых зон, с которыми сталкиваются все современные системы вокруг Солнца, может быть преодолена только с помощью специальной космической системы или путем обнаружения объектов за много лет до Потенциальное воздействие.

Содержание
  • 1 История
  • 2 Открытие околоземных астероидов
    • 2.1 Каталогизация и предупреждающие обзоры
      • 2.1.1 Системы каталогизации
      • 2.1.2 Системы предупреждения
    • 2.2 Опросы
      • 2.2.1 ATLAS
      • 2.2.2 Catalina Sky Survey (включая Mount Lemmon Survey)
      • 2.2.3 Большой синоптический обзорный телескоп
      • 2.2.4 Миссия по наблюдению за околоземными объектами
      • 2.2.5 NEO Survey Telescope
      • 2.2.6 NEOWISE
      • 2.2.7 Pan-STARRS
      • 2.2.8 Space Surveillance Telescope
      • 2.2.9 Spacewatch
      • 2.2.10 Zwicky Transient Facility
  • 3 Последующие наблюдения
    • 3.1 Оценка размера и силы удара
  • 4 Расчет удара
    • 4.1 Минимальное расстояние пересечения орбиты
    • 4.2 Прогнозирование в будущее
    • 4.3 NEODyS
    • 4.4 Система прогнозирования Sentry
    • 4.5 Схема расчета вероятности удара
  • 5 Реакция на прогнозируемое воздействие
  • 6 Эффективность существующей системы
  • 7 Улучшение прогнозирования воздействия
    • 7.1 Эффект противодействия
    • 7.2 Решения проблем: сводная таблица
    • 7.3 NEOCAM
  • 8 Список succ точно предсказанные столкновения астероидов
  • 9 См. также
  • 10 Примечания
  • 11 Источники
  • 12 Внешние ссылки
История

В 1992 году в отчете НАСА рекомендовалось координированная съемка (получившая название Spaceguard ) для обнаружения, проверки и обеспечения последующих наблюдений за пересекающими Землю астероидами. Этот обзор был масштабирован, чтобы обнаружить 90% всех объектов размером более одного километра в течение 25 лет. Три года спустя в следующем отчете НАСА рекомендовалось провести поисковые исследования, которые позволили бы обнаружить 60–70% короткопериодических околоземных объектов размером более одного километра в течение десяти лет и получить 90% полноты в течение следующих пяти лет.

В 1998 году НАСА официально приняло цель найти и каталогизировать к 2008 году 90% всех околоземных объектов (ОСЗ) диаметром 1 км и более, которые могут представлять опасность столкновения с Землей. Метрика диаметра 1 км была выбрана после того, как обширное исследование показало, что удар объекта размером менее 1 км может вызвать значительный локальный или региональный ущерб, но вряд ли вызовет всемирную катастрофу. Удар объекта, диаметр которого намного превышает 1 км, может привести к всемирному ущербу, вплоть до исчезновения человеческой расы. Обязательства НАСА привели к финансированию ряда усилий по поиску ОСЗ, в результате которых был достигнут значительный прогресс в достижении цели 90% к установленной дате в 2008 году, а также был получен первый в истории успешный прогноз удара астероида (4-метровый 2008 TC3 был обнаружен за 19 часов до удара). Однако открытие в 2009 г. нескольких ОСЗ диаметром примерно 2–3 км (например, 2009 CR 2, 2009 HC82, 2009 KJ, 2009 MS и 2009 OG) показало, что еще предстоит обнаружить крупные объекты.

Одно из 7000 зданий, поврежденных в 2013 г. Челябинский метеор

Три года спустя, в 2012 г., был обнаружен небольшой астероид 367943 Дуэнде, который, по успешным прогнозам, находится на близком расстоянии, но не встречное сближение с Землей снова всего 11 месяцев спустя. Это был знаменательный прогноз, поскольку размер объекта составлял всего 20 м × 40 м, и в результате за ним внимательно наблюдали. В день своего максимального сближения и по совпадению более мелкий астероид также приближался к Земле, непредсказуемо и необнаруженно, со стороны, близкой к Солнцу. В отличие от 367943 Дуэнде, он летел на встречный курс и столкнулся с Землей за 16 часов до того, как прошел 367943 Дуэнде, став Челябинским метеором. Было ранено 1500 человек и повреждено более 7000 зданий, что повысило осведомленность об опасности даже небольших ударов астероидов, если они произойдут над населенными пунктами. Диаметр астероида оценивается в 17 метров.

В апреле 2018 года B612 Foundation заявил: «Мы на 100 процентов уверены, что нас ударит [разрушительный астероид], но мы не на 100 процентов уверены, когда». Также в 2018 году физик Стивен Хокинг в своей последней книге Краткие ответы на большие вопросы назвал столкновение с астероидом самой большой угрозой для планеты. В июне 2018 года Национальный совет по науке и технологиям США предупредил, что Америка не готова к столкновению с астероидом, и разработал и выпустил «Национальный план действий по обеспечению готовности к сближению с Землей "чтобы лучше подготовиться.

Открытие астероидов, сближающихся с Землей

Первым шагом в прогнозировании столкновений является обнаружение астероидов и определение их орбит. Обнаружение слабых околоземных объектов на фоне звезд - это очень похоже на поиск в стоге сена. Это достигается с помощью обзоров неба, предназначенных для обнаружения околоземных астероидов. В отличие от большинства телескопов с узким полем зрения и большим увеличением, обзорные телескопы имеют широкое поле зрения, позволяющее сканировать все небо за разумный промежуток времени с достаточной чувствительностью, чтобы уловить слабые Околоземные объекты, которые они ищут.

NEO сфокусированные съемки повторяют одну и ту же область неба несколько раз подряд. Затем движение может быть обнаружено с использованием методов различения изображений. Все, что перемещается от изображения к изображению на фоне звезд, сравнивается с каталогом всех известных объектов, и, если это еще не известно, сообщается как новое открытие вместе с его точным положением и временем наблюдения.. Затем это позволяет другим наблюдателям подтверждать и дополнять данные о вновь обнаруженном объекте.

Каталогизация и предупредительные обзоры

Обзоры астероидов можно пояснить как каталогизирующие обзоры, в которых используются более крупные телескопы для большей части определить более крупные астероиды задолго до того, как они подойдут очень близко к Земле, или предупредительные обзоры, в которых используются меньшие телескопы для поиска более мелких астероидов при их конечном приближении. Системы каталогизации сосредоточены на поиске более крупных астероидов на несколько лет вперед и сканируют небо медленно (порядка одного раза в месяц), но глубоко. Системы предупреждения ориентированы на относительно быстрое сканирование неба (порядка одного раза за ночь). Как правило, они не могут обнаружить объекты, столь же слабые, как системы каталогизации, но не пропустят астероид, который светлеет всего несколько дней, когда проходит очень близко к Земле. Некоторые системы взламывают и сканируют небо примерно раз в неделю.

Системы каталогизации

Для более крупных астероидов (>100 м до 1 км в поперечнике), прогноз основан на каталогизации астероида за годы или столетия до того, как он мог столкнуться. Этот прием возможен, поскольку их можно увидеть с большого расстояния из-за их большого размера. Следовательно, их орбиты могут быть измерены и любые будущие столкновения могут быть предсказаны задолго до того, как они приблизятся к Земле. Этот длительный период предупреждения важен, поскольку удар 1-километрового объекта вызовет всемирный ущерб, и потребуется длительное время, чтобы отклонить его от Земли. По состоянию на 2018 год инвентаризация почти завершена для объектов километрового размера (около 900), которые могут вызвать глобальный ущерб, и примерно одна треть завершена для 140-метровых объектов (около 8500), которые могут нанести серьезный региональный ущерб. Эффективность каталога несколько ограничена тем фактом, что некоторая часть объектов была утеряна с момента их открытия из-за недостаточных наблюдений для точного определения их орбит.

Системы предупреждения

Меньшие околоземные объекты намного многочисленнее (миллионы). Поэтому они гораздо чаще сталкиваются с Землей, хотя и с гораздо меньшим ущербом, и подавляющее большинство из них остается неоткрытым. Они редко проходят достаточно близко к Земле при предыдущем сближении, чтобы стать достаточно яркими для наблюдения, и поэтому большинство из них можно наблюдать только при последнем сближении. Поэтому их обычно нельзя каталогизировать заранее, и о них можно только предупредить, за несколько недель или дней. Уже слишком поздно, чтобы отвести их от Земли, но достаточно времени, чтобы смягчить последствия столкновения путем эвакуации и иной подготовки пострадавшего района. Системы предупреждения также могут обнаруживать астероиды, которые были успешно занесены в каталог как существующие, но чья орбита недостаточно хорошо определена, чтобы можно было предсказать, где они находятся сейчас.

Современные механизмы обнаружения астероидов на конечном этапе сближения основаны на наземных телескопах с широким полем обзора. В настоящее время они могут наблюдать за небом не чаще, чем каждую вторую ночь, и поэтому пропускают большинство более мелких астероидов, которые достаточно ярки, чтобы их можно было обнаружить менее чем за два дня. Такие очень маленькие астероиды гораздо чаще сталкиваются с Землей, чем более крупные, но они наносят небольшой урон. Поэтому их отсутствие имеет ограниченные последствия. Гораздо важнее то, что наземные телескопы не видят большинство астероидов, которые падают на дневную сторону планеты, и пропустят даже большие. Эти и другие проблемы означают, что очень небольшое количество столкновений успешно прогнозируется (см. §Эффективность текущей системы и §Улучшение прогнозирования столкновений).

Обзоры

Перечислены основные исследования, посвященные ОСЗ. ниже, вместе с будущими телескопами, которые уже финансируются. Существующие предупредительные обзоры имеют достаточно возможностей для сканирования северного неба один раз за ясную ночь. Однако они сосредоточены в относительно небольшой части планеты и поэтому пропускают некоторые приходящие астероиды. близко к Земле, в то время как Солнце находится вверху в этой части Земли. Два обзора (Pan-STARRS и ATLAS ) проводятся на Гавайях, что означает, что они видят одни и те же части неба на в одно и то же время суток, и на них влияет аналогичная погода. Два других (Catalina Sky Survey и Zwicky Transient Facility ) расположены на юго-западе США и поэтому страдают от схожего совпадения. Эти опросы до некоторой степени дополняют друг друга, поскольку некоторые из них каталогизируют s, а некоторые - предупредительные опросы. Однако в результате охват по всему миру несовершенный. В частности, в Южном полушарии в настоящее время нет крупных съемок. Это ограничение покрытия наиболее актуально для предупредительных съемок, поскольку каталогизирующие обзоры также имеют возможность обнаружить те же астероиды, когда их орбита выводит их на северное небо.

Места проведения основных съемок околоземных астероидов, в настоящее время сгруппированных на северо-западе земного шара.

Это объединение в кластеры обзоров неба в северном полушарии означает, что около 15% неба при крайнем южном склонении никогда не отслеживаются. и что остальная часть южного неба наблюдается в течение более короткого сезона, чем северное небо. Более того, поскольку летом темные часы реже, отсутствие баланса между северным и южным направлениями означает, что северным летом небо сканируется реже. После его завершения Большой синоптический обзорный телескоп покроет южное небо, но, находясь на такой же долготе, что и другие исследования, все равно будет время дня, когда он будет дневным светом вместе со всеми остальными.. 3,5-метровый телескоп космического наблюдения, который изначально находился также на юго-западе США, был демонтирован и перемещен в Западная Австралия в 2017 году. существенно повлияют на глобальный охват. Строительство было отложено из-за того, что новая площадка находится в районе циклона , но ожидается в 2022 году. Запланированный телескоп ATLAS в Южноафриканской астрономической обсерватории также закроет этот пробел на юге. к востоку от земного шара.

СъемкаДиаметр телескопа (m )Количество телескоповВремя для сканирования всего видимого неба (когда ясно)Ограничение звездная величина ПолушариеАктивностьПиковые годовые наблюденияКатегория съемки
ATLAS 0,522 ночи19Северный2016– настоящее время1 908 828Опрос с предупреждением
0,521 ночь19Южный2021NAОпрос с предупреждением
Catalina Sky Survey 1,5130 ночей21,5Северный1998 – настоящее времясм. Mount Lemmon SurveyКаталогизирующее исследование
0,717 ночей19,5Северный1998 – настоящее время1 934 824Каталогизирующее исследование
0,51??Южный2004–2013264 634Предупреждающий обзор
Большой синоптический телескоп. Обзорный телескоп 8,413–4 ночи27Южный2022 годNAОба
сближающийся с Землей астероид Линкольн Исследования 1,02??Северный1998–2012 гг.3,346,181Обзорный обзор
Обсерватория Лоуэлла Поиск объектов, сближающихся с Землей 0,6141 ночь19,5Северный1998–2008 гг.836 844Каталогизирующее исследование
Mount Lemmon Survey 1.521?~ 21Северный2005 – настоящее время2,920,211Каталогизирующий обзор
Отслеживание околоземных астероидов ?2??Северный1995–2007 гг.1 214 008Каталогизирующее исследование
NEOSM 0,51??SEL1 2025NAКаталогизирующее исследование
NEO Survey Telescope 111 ночь21Северный2022 годNAПредупреждающий обзор
NEOWISE 0,4 ​​1~ 6 месяцев~ 22Земная орбита2009 – настоящее время2,279,598Каталогизирующее исследование
Pan-STARRS 1,8230 ночей23Северный2010 –В настоящее время5,254,605 ​​Обзорная съемка
Телескоп космического наблюдения 3,516 ночей20,5Северный2014–20176 973 249Предупреждающий опрос
Южный2022 годNAПредупреждающий опрос
Spacewatch 1,81??Северный1980–19981,532,613Каталогизирующее обследование
0,91?22
временное сооружение Цвикки 1,213 ночи20,5Северный2018 г. по настоящее время483 822Предупреждающий обзор

ATLAS

ATLAS, "Последнее предупреждение о столкновении с землей астероида" Система "использует два 0,5-метровых телескопа, расположенных в Халеакала и Мауна-Лоа на двух из Гавайских островов. С полем зрения 30 квадратных градусов каждый, телескопы исследуют наблюдаемое небо до видимой величины 19 с 4 экспозициями каждые две ясные ночи. Эти два телескопа полностью работают с этими двумя телескопами с 2017 года, а в 2018 году НАСА получило финансирование на строительство двух дополнительных телескопов. Оба будут расположены в Южном полушарии, один - в Южноафриканской астрономической обсерватории, а другой - в Чили. Ожидается, что на их строительство уйдет 18 месяцев. Их южное расположение обеспечит покрытие 15% неба, которое невозможно наблюдать с Гавайев, а в сочетании с телескопами северного полушария обеспечит непрерывный охват ночного неба (местоположение Южной Африки находится не только в противоположном полушарии, но также и на противоположной долготе).

Catalina Sky Survey (включая Mount Lemmon Survey)

В 1998 году Catalina Sky Survey (CSS) заменил Spacewatch в исследовании неба для Университет Аризоны. Он использует два телескопа: 1,5 м рефлектор телескоп на пике Mount Lemmon (также известный как самостоятельная съемка Mount Lemmon Survey ), и телескопом 0,7 м Шмидта около горы Бигелоу (оба в районе Тусона, штат Аризона, на юго-западе Соединенных Штатов ). Оба объекта используют идентичные камеры, которые обеспечивают поле зрения 5 квадратных градусов на 1,5-метровом телескопе и 19 квадратных градусов на Catalina Schmidt. Телескопу с рефлектором Кассегрена требуется три-четыре недели, чтобы обследовать все небо и обнаружить объекты слабее видимой величины 21,5. Телескопу 0,7 м требуется неделя, чтобы завершить обзор неба и обнаружить объектыслабее видимой величиной 19. Эта комбинация телескопов, одного медленного и одного среднего, на сегодняшний день обнаружила больше объектов вблизи Земли, чем любой другой отдельный обзор. Это показывает необходимостьинирования телескопов разных типов.

CSS использовался для включения телескопа в Южном полушарии, Siding Spring Survey. Однако работа завершилась в 2013 году после прекращения финансирования.

Большой синоптический обзорный телескоп

Большой синоптический обзорный телескоп (LSST) - это обзорный телескоп с широким полем обзором с 8,4-метровым основным зеркалом, в настоящее время ведется строительство на Серро -Пачон в Чили. Он будет обследовать все доступное небо каждые три ночи. Научные работы должны начаться в 2022 году. Оно должно быть хорошо при обнаружении ближайших быстро движущихся объектов, а также отличным для более крупных и медленных объектов. объекты, которые в данный момент находятся дальше.

Миссия по наблюдению за объектами, сближающимися с Землей

Планируемый 0,5-метровый инфракрасный телескоп космического базирования, предназначенный для обзора Солнечной системы на предмет Опасные астероиды.

NEO Survey Telescope

TELescope для исследования сбившихся с Землей объектов (NEOSTEL ) - это проект, финансируемый ESA, начальный прототип которого находится в стадии строительства. Телескоп имеет новую конструкцию "fly-eye", в которой один отражатель сочетается с использованием наборами оптики и ПЗС-матриц, что дает очень широкое поле зрения (около 45 квадратных градусов). По завершении он будет иметь самое широкое поле зрения среди всех телескопов и сможет обследовать большую часть видимого неба за одну ночь. Установить еще три телескопа по всему миру. Из-за новаторской конструкции главное зеркало не сопоставимо по размеру с обычными телескопами, но эквивалентно обычному 1-метровому телескопу.

Сам телескоп должен быть завершен к концу 2019 года, и установка на горе Муфара, Сицилия должна быть завершена в 2020 году, но была перенесена на 2022 год.

NEOWISE

Вид из космоса пользователя WISE с помощью тепловизора, аооид 2010 AB78 более красным, чем звезды фона, поскольку он излучает большую часть своего света в более длинных инфракрасных волнах. В видимом свете он очень тусклый и его трудно увидеть.

Wide-field Infrared Survey Explorer представляет собой космический телескоп с длиной волны 0,4 м в инфракрасном диапазоне , запущенный в декабре 2009 года. в спящем режиме в феврале 2011 года. Он был повторно активирован в 2013 году специально для поиска околоземных объектов в рамках миссии NEOWISE. К этому моменту криогенная охлаждающая жидкость космического корабля была исчерпана, и поэтому можно было использовать только два из четырех датчиков космического корабля. Хотя это все еще привело к новому открытиюм астероидов, которые ранее не наблюдались с помощью наземных телескопов, показатели значительно упала. В пиковый год, когда работали все четыре датчика, МУДРА произвела 2,28 миллиона наблюдений за астероидами. В последние годы без криогена NEOWISE обычно ежегодно проводит около 0,15 миллиона наблюдений за астероидами. Следующее поколение инфракрасных космических телескопов было разработано таким образом, что они не нуждаются в криогенном охлаждении.

Pan-STARRS

Pan-STARRS, «Панорамный обзорный телескоп и система быстрого реагирования», в настоящее время (2018) состоит из двух телескопов 1,8 м Ричи - Кретьена, экосистем в Халеакала на Гавайях. Он открыл большое количество новых астероидов, комет, число звезд, сверхновых и других небесных объектов. Его основная задача теперь заключается в обнаружении сближающихся с Землей объектов, которые угрожают столкновениями, и ожидается, что он создает базу данных всех объектов, видимых с Гавайев (три четверти всего неба) вплоть до видимая величина 24. Обзор Pan-STARRS NEO исследует все небо к северу от склонения склонения −47,5. На обследование всего неба уходит от трех до четырех недель.

Телескоп космического наблюдения

Телескоп космического наблюдения (SST) - это телескоп длиной 3,5 м, который обнаруживает, отслеживает, и может различать маленькие, неясные объекты в глубоком космосе с помощью системы с широким полем обзора. В креплении SST используется передовая технология сервоуправления, что делает его одним из самых быстрых и маневренных телескопов такого размера. Он имеет поле зрения 6 квадратных градусов и может сканировать видимое небо в течение 6 ясных ночей до видимой величины 20,5. Его основная задача - смотреть орбитальный мусор. Эта задача аналогична задаче обнаружения околоземных астероидов, поэтому она способна выполнять и то и другое.

SST изначально был развернут для тестирования и оценки на ракетном полигоне Белых песков в Нью-Мексико. 6 декабря 2013 года было объявлено, что телескоп будет перемещен на военно-морскую станцию ​​связи Гарольда Э. Холта в Эксмуте, Западная Австралия. SST был перемещен в Австралия в 2017 году, но из-за того, что новый объект находится в циклона, строительство было отложено в ожидании модернизации, которая бы выдерживать ветры циклонической силы.

Spacewatch

Spacewatch - это ранний обзор неба, направленный на обнаружение астероидов, сближающихся с Землей, используемых основанный в 1980 году. Он был первым, кто использовал датчики изображения CCD для их поиска и первой разработавшей программное обеспечение для автоматического обнаружения движущихся объектов в реальном времени. Это привело к огромному увеличению. До 1990 г. ежегодно проводилось несколько сотен наблюдений. После годовая десятка наблюдений подскочила в 100 раз, что привело к тысячам наблюдений в год. Это подготовило почву для исследований, которые мы имеем сегодня.

Хотя исследование все еще проводится в 1998 году его заменила Catalina Sky Survey. С тех пор он сосредоточился на отслеживании открытий, сделанных другими исследованиями, а не на самостоятельном создании новых открытий. В частности, он направлен на предотвращение потерь высокоприоритетных PHO после их обнаружения. Обзорные телескопы 1,8 м и 0,9 м. Два дополнительных телескопа имеют размеры 2,3 м и 4 м.

Переходный завод Цвикки

Переходный завод Цвикки (ZTF) введен в эксплуатацию в 2018 году, заменив Промежуточный Паломарский переходный завод (2009–2017 гг.). Он для обнаружения переходных объектов, которые быстро меняют яркость, а также движущихся объектов, например, сверхновых, гамма-всплесков, столкновений между нейтронными звезды, кометы и астероиды. ZTF - это 1,2-метровый телескоп с полем зрения 47 квадратных градусов, предназначенный для получения изображений всего северного неба за три и плоскости плоскости Млечного Пути дважды за ночь до предельного значения величина 20,5. Ожидается, что объем данных, производимых ZTF, будет в 10 раз больше, чем у его предшественника.

Последующие наблюдения
Орбиты километрового класса NEAs в целом хорошо известны, поскольку обычно много наблюдений. Однако большое количество более мелких АЯЗ имеют очень неопределенные орбиты из-за недостаточного наблюдения после открытия. Многие из них были потеряны.

после того, как новый астероид был обнаружен и сообщен, другие наблюдатели могут подтвердить открытие и помочь определить орбиту недавно открытого объекта. Международный астрономический союз Центр малых планет (MPC) действует как глобальный центр обмена информацией об орбитах астероидов. Они публикует новые открытий, которые нуждаются в проверке и по-прежнему имеют неопределенные орбиты, и принимает результаты наблюдений со всего мира. В отличие от первоначального открытия, для которого обычно требуются необычные и дорогие широкопольные телескопы, для подтверждения объекта можно использовать обычные телескопы, поскольку его положение теперь известно. Их намного больше по всему миру, и даже хорошо экипированный астроном-любитель может внести ценные последующие наблюдения за умеренно яркими астероидами. Например, Обсерватория Грейт-Шеффорд на заднем дворе любителя Питера Биртвистла обычно ежегодно отправляет тысячи наблюдений в Центр малых планет. Тем не менее, некоторые обзоры (например, CSS и Spacewatch) имеют свои собственные собственные телескопы для наблюдения.

Последующие наблюдения важны, потому что после того, как небо сообщил об открытии, он может не вернуться, чтобы снова наблюдать объект в течение нескольких дней. или недели. К этому времени он может быть слишком тусклым, чтобы его можно было построить, и может оказаться потерянным астероидом. Чем больше наблюдений и чем длиннее дуга наблюдения, тем выше точность модели орбиты. Это важно по двум причинам:

  1. для неминуемых причин помогает лучше прогнозировать столкновение, когда произойдет столкновение, и есть опасность столкновения с территориальной территорией.
  2. для астероидов, которые не пройдут мимо Земли. На этот раз, чем точнее модель орбиты, тем дальше в будущее можно предсказать ее положение. Это позволяет восстанавливать астероид при его сближениях и прогнозировать столкновения на годы вперед.

Оценка размера и силы удара

Оценка размера астероида важна для прогнозирования силы удара, и, следовательно, действия, которые необходимо предпринять (если таковые имеются). Просто наблюдая отраженный видимый свет с помощью обычного телескопа, объект может быть от 50% до 200% расчетного диаметра и, следовательно, от одной восьмой до восьмикратного расчетного объема и массы. В связи с этим одним из ключевых наблюдений является измерение астероида в тепловом инфракрасном спектре (длинноволновой инфракрасной области) с использованием инфракрасного телескопа . Количество теплового излучения, испускаемого астероидом, вместе с отраженным видимым светом позволяет намного точнее оценить его размер, чем то, насколько ярким он выглядит в видимом спектре. Совместно используя тепловые инфракрасные и видимые измерения, тепловая модель астероида может оценить его размер с точностью до 10% от истинного размера.

Одним из примеров такого последующего наблюдения было 3671 Дионис, выполненное УКИРТ, крупнейшим в то время инфракрасным телескопом (1997). Второй пример - это последующие наблюдения за 99942 Apophis космической обсерваторией Гершеля, проведенные ЕКА в 2013 году, которые показали, что он на 20% больше и на 75% массивнее, чем предполагалось ранее. Однако такие последующие действия редки. Оценки размеров околоземных астероидов основаны на видимом свете.

Если объект был обнаружен инфракрасным обзорным телескопом, то точная оценка размера уже доступна, и инфракрасное наблюдение не будет нужным. Однако ни один из перечисленных выше наземных обзорных телескопов не работает в тепловом инфракрасном диапазоне. На спутнике NEOWISE было два тепловых инфракрасных датчика, но они перестали работать, когда закончился криоген. Активные тепловые инфракрасные исследования неба. Планируется запустить в 2025 г. новый космический тепловизионный инфракрасный обзорный телескоп Миссия по наблюдению за околоземными объектами.

Расчет удара

Минимальное расстояние пересечения орбиты

Минимальное расстояние пересечения орбитов (MOID) между астероидом и Землей - это расстояние между ближайшими точками их орбитами. Эта первая проверка представляет собой грубую меру, которая не позволяет сделать прогноз удара, но основывается исключительно на параметрах орбиты и дает начальную оценку того, насколько близко к Земле может подойти астероид. Если MOID большой, два объекта никогда не подходят друг к другу. В этом случае, если орбита астероида не возмущена так, что MOID в какой-то момент в будущем уменьшится, он никогда не столкнется с Землей, и его можно игнорировать. Однако, если MOID невелик, необходимо провести более подробные расчеты, чтобы определить, произойдет ли столкновение в будущем. Астероиды с MOID менее 0,05 а.е. и абсолютной звездной величиной ярче 22 классифицируются как потенциально опасный астероид.

, проецирующийся в будущее

Орбита и позиции 2018 LA и Земля за 30 дней до столкновения. На диаграмме показано, как данные орбиты можно использовать для заблаговременного прогнозирования столкновений. Об орбите этого конкретного астероида стало известно только за несколько часов до столкновения. Диаграмма была построена позже.

Как только начальная орбита известна, потенциальные положения можно прогнозировать на годы вперед и сравнивать с будущим положением Земли. Если расстояние между астероидом и центром Земли меньше радиуса Земли, то прогнозируется возможное столкновение. Чтобы учесть неопределенности на орбите астероида, было сделано несколько будущих прогнозов (моделирования). Каждая симуляция имеет немного разные параметры в пределах диапазона неопределенности. Это позволяет оценить процентную вероятность удара. Например, если выполнено 1000 симуляций и 73 приведут к удару, то прогноз будет иметь 7,3% -ную вероятность столкновения.

NEODyS

NEODyS (динамическая площадка сближающихся с Землей объектов) служба Европейского космического агентства, предоставляющая информацию об объектах, сближающихся с Землей. Он основан на постоянно и (почти) автоматически поддерживаемой базе данных об орбитах околоземных астероидов. Сайт предоставляет ряд услуг сообществу NEO. Основная услуга - это система мониторинга столкновений (CLOMON2) всех околоземных астероидов, охватывающая период до 2100 года.

Веб-сайт NEODyS включает страницу рисков, на которой находятся все ОСЗ с вероятностью столкновения с Землей более 10 с настоящего момента до 2100 года показаны в списке рисков. В таблице списка рисков ОСЗ разделены на:

  • «особые», как и в случае (99942) Apophis
  • «наблюдаемые», объекты, которые в настоящее время наблюдаются и которые критически нуждаются в следить за улучшением своей орбиты
  • «возможное восстановление», объекты, которые в настоящее время не видны, но которые можно восстановить в ближайшем будущем
  • «потерянные», объекты, которые абсолютная звездная величина (H) ярче 25, но которые практически потеряны, их орбита слишком неопределенна; и
  • «маленькие», объекты с абсолютной величиной менее 25; даже когда они «потеряны», они считаются слишком маленькими, чтобы нанести серьезный ущерб земле (хотя Челябинский метеор был бы слабее этого).

Каждый объект имеет свою собственную таблицу ударных элементов. (IT), который показывает множество параметров, полезных для определения оценки риска.

Система прогнозирования Sentry

Sentry System НАСА непрерывно сканирует каталог известных астероидов MPC, анализируя их орбиты для любых возможных будущих ударов. Как и NEODyS от ESA, он дает MOID для каждого сближающегося с Землей объекта и список возможных будущих столкновений с вероятностью каждого из них. Он использует несколько иной алгоритм и NEODyS, и поэтому обеспечивает полезную перекрестную проверку и подтверждение.

В настоящее время никаких столкновений не прогнозируется (единственное, наиболее вероятное столкновение, указанное в настоящее время, - это астероид размером ~ 7 м 2010 RF12, который должен пройти мимо Земли в сентябре 2095 года с прогнозируемой вероятностью только 5%

Схема расчета вероятности удара

Почему прогнозируемая вероятность столкновения с астероидом часто сначала увеличивается, а затем уменьшается.

Эллипсы на диаграмме справа показано прогнозируемое положение примерного астероида при наибольшем сближении с Землей. Сначала, имея несколько наблюдений за астероидами, эллипс ошибки очень большой и включает в себя Землю. Дальнейшие наблюдения уменьшают эллипс ошибок, но он все еще включает Землю. Это повышает прогнозируемую вероятность столкновения, поскольку Земля теперь покрывает большую часть ошибки области. Наконец, еще больше наблюдений (часто радиолокационные наблюдения или открытие предыдущего наблюдения того же астероида на архивных изображениях) сужают эллипс.

Последняя правка сделана 2021-06-12 01:56:24
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте