НАСА десятилетиями следило в небе за потенциально опасными астероидами, но есть некоторые факторы, которые существующая программа Sentry не могла учесть. Система второго поколения, Sentry-II, теперь подключена к сети и доступна онлайн, что позволяет астрономам гораздо точнее вычислять орбиты - и вероятность столкновения - с астероидами.
Удары астероидов могут иметь катастрофические последствия для Земли и всего, что называется домом - просто спросите динозавров. Считается, что этот камень судного дня была около 10 км в ширину, но даже гораздо меньший астероид мог нанести серьезный ущерб. Метеор, взорвавшийся над Челябинском в России в 2013 году, имел ширину всего 20 м, но при этом ранил почти 1500 человек. Камень размером в несколько сотен метров может стереть город с карты взрывом, во много раз мощнее, чем бомба, сброшенная на Хиросиму.
При наличии достаточного количества предупреждений можно было бы вмешаться и предотвратить подобный Армагедон. Всего несколько недель назад, НАСА запустило миссию DART, чтобы проверить возможность столкновения беспилотного управляемого космического аппарата с астероидом, чтобы изменить его траекторию, - методика, которая может пригодиться, если мы обнаружим какие-либо большие космические камни, привязанные к Земле.
Конечно, чтобы осуществить это, нам нужно знать об этом заранее, поэтому Центр изучения околоземных объектов (CNEOS) вычисляет орбиту каждого известного астероида, сближающегося с Землей (NEA, Near-Earth asteroids), число, которых приближается к 28000 объектам. Затем выясняет, представляют ли они угрозу для нашей родной планеты, с помощью программного обеспечения Лаборатории реактивного движения (JPL) под названием Sentry.
«Первая версия Sentry была очень мощной системой, которая использовалась почти 20 лет», - говорит Хавьер Роа Висенс, инженер JPL. «Это было основано на очень умной математике: менее чем за час можно было достоверно получить вероятность столкновения для недавно открытого астероида в течение следующих 100 лет - невероятный подвиг».
Система Sentry была очень эффективна при вычислении орбитальных траекторий на основе того, как на астероид влияет гравитационное притяжение Солнца и планет, но было несколько факторов, которые она не могла учесть. В долгосрочной перспективе эти неопределенности могут превратиться в снежный ком на множестве возможных орбит, которые могут или не могут повлиять на Землю.
Эффект Ярковского, например, заключается в появлении слабого реактивного импульса за счёт солнечного теплового излучения от нагревшейся днём и остывающей ночью поверхности астероида, что придаёт ему дополнительное ускорение. В других случаях астероиды, которые проносятся мимо Земли очень близко, могут быть переведены на другие орбиты под действием силы тяжести планеты, что изменит пути их возможного возвращения.
Первая система Sentry не могла учитывать ни один из этих двух факторов, а это означало, что для особых случаев астероидов, таких как Бенну или Апофис, астрономам пришлось бы вручную анализировать их орбиты, что является сложным и трудоемким процессом.
Но Sentry-II рассчитана на такие вещи. В этой последней версии используется другой алгоритм, который моделирует тысячи случайных точек в пространстве неопределенности орбиты астероида, а затем выясняет, какие из них имеют шанс столкнуться с Землей в будущем. По словам команды, это может помочь найти сценарии с очень низкой вероятностью столкновения.
«Sentry-II - это фантастический прорыв в обнаружении крошечной вероятности столкновения для огромного количества сценариев», - говорит Стив Чесли, старший научный сотрудник JPL, работавший над обеими версиями Sentry. «Когда последствия будущего столкновения с астероидом настолько велики, стоит найти даже самый малый риск ударного столкновения, скрывающийся в данных».
Исследование о том, как работает Sentry-II, было опубликовано в Astronomical Journal.
На видео ниже показано, как рассчитываются орбиты и почему они могут быть неточными.
OSIRIS-REx проливает свет на опасный астероид Бенну.
Источник: NASA.
