Найти тему

Защита от астероидов: часть II — обнаружение угроз и инструменты

В области обнаружения и каталогизации опасных для Земли космических объектов уже сделано очень и очень много.

Поначалу казалось, что обычные телескопы смогут легко решить этот вопрос и обнаружить малые небесные тела. Но оказалось, что их эффективность совсем не достаточна. И тогда ученым пришлось создавать специальные сканирующие телескопы, которые выявляли аномальные малые объекты, а потом с помощью мощных телескопов уже рассматривали их более детально.

Строящаяся обсерватория им. Веры Рубин, Чили
Строящаяся обсерватория им. Веры Рубин, Чили

Наиболее крупные объекты нашлись быстро (см. рисунок ниже). А вот небесные тела с размерами от десятка метров и нескольких километров находить совсем не просто.

Коллаж из снимков 42 крупнейших астероидов, сделанных VLT. Источник: ESO/M. Kornmesser/Vernazza et al./MISTRAL algorithm (ONERA/CNRS)
Коллаж из снимков 42 крупнейших астероидов, сделанных VLT. Источник: ESO/M. Kornmesser/Vernazza et al./MISTRAL algorithm (ONERA/CNRS)

В мире сегодня проводилось и проводится свыше 30 специальных научных программ и мероприятий по изучению малых тел Солнечной системы. Причем, как с использованием наземных телескопов, так и даже специальных космических аппаратов.

Я не буду заниматься перечислением и анализом всех или даже основных работ, приведу лишь отдельные интересные и красивые проекты.

Одним из очень даже эффективных инструментов стал Wide-Field Infrared Survey Explorer, или WISE (Широкоугольный инфракрасный обзорный телескоп). Проект NASA, запущенный на околоземную орбиту 14 декабря 2009 года.

Телескоп WISE
Телескоп WISE

Интересно, что основную часть телескопа занимает цистерна, заполненная жидким водородом. Глубокое охлаждение (до 7 кельвинов) защищает инструменты от «теплового шума». Первоначально телескоп планировался для изучения дальнего космоса, коричневых карликов и экзопланет. За год с небольшим запас хладагента закончился и на два года телескоп перевели в спящий режим. Но потом, его снова включили и направили на поиск астероидов и в этом он весьма преуспел. Телескоп WISE проработал ещё более 6 лет, несколько раз просканировал звездное небо, открыл 17 комет и 131 околоземный астероид, из которых 21 является потенциально опасными. Так же только за год наблюдений было открыто более 33 000 астероидов из главного пояса. В настоящее время телескоп переведен в спящий режим. Но возможно, если его «дозаправить» водородом, то он сможет и дальше патрулировать ближний космос.

Новый перспективный проект США NEO Surveyor (должен работать в точке Лагранжа L1 системы Земля — Солнце, что позволит ему наблюдать объекты внутри орбиты Земли, а детекторы среднего инфракрасного диапазона смогут обнаруживать астероиды вне зависимости от их освещения Солнцем).

Перспективный космический телескоп NEO Surveyor
Перспективный космический телескоп NEO Surveyor

Вообще, обнаружение астероидов совсем не простая задача. Альбедо или светимость таких объектов иногда очень мала. И инструменты для такого патрулирования звездного неба должны иметь весьма высокую чувствительность.

Итоги космического патрулирования приводятся на двух диаграммах, см. ниже.

Диаграмма новых (открытых) околоземных объектов по годам, начиная с 1995 года
Диаграмма новых (открытых) околоземных объектов по годам, начиная с 1995 года
Диаграмма новых (открытых) больших (более 1 км в диаметре) околоземных космических объектов по годам
Диаграмма новых (открытых) больших (более 1 км в диаметре) околоземных космических объектов по годам

Вторая диаграмма показывает, что количество новых (ранее не известных) объектов уверенно снижается. А значит — мы на верном пути и скоро выявление нового астероида или кометы станет редким явлением. Но нельзя забывать, что период обращения некоторых малых небесных тел вокруг Солнца может составлять от 100 лет и до 500. А это значит, что надо быть готовым увидеть незнакомца.

Однако, обнаружить и кодифицировать новый астероид — это даже не пол дела. Необходимо ещё рассчитать его орбиту, траекторию движения на несколько сотен лет, с учетом резонансов (соотношений между скоростью прецессии орбиты астероида и скоростью прецессии орбиты планет-гигантов, главным образом, Юпитера и Сатурна).

Подробнее Вы можете прочитать здесь: http://lnfm1.sai.msu.ru/neb/rw/asteroids/near_earth.htm

А, потом, главное —  оценить потенциальную опасность для Земли, Луны или других охраняемых планет. Оценить объем проделанной работы можно, взглянув на следующий рисунок.

Траектории орбит известных потенциально опасных астероидов по состоянию на 2013 год (только до орбиты Юпитера)
Траектории орбит известных потенциально опасных астероидов по состоянию на 2013 год (только до орбиты Юпитера)

Все эти карты сделаны без учета космических хулиганов или гостей из других звездные систем, которые могут двигаться вне плоскости эклиптики Солнечной системы.

Наука
7 млн интересуются