מתחמם: איתור אסטרואידים קרוב לאדמה באמצעות חתימת חום

חוקרים של נאס"א חשפו טכניקה חדשה לאיתור אסטרואידים בקרבת כדור הארץ באמצעות פליטת האינפרא אדום שלהם בשנת 2019 באפריל APS

ב- 15 בפברואר 2013, פריט בשמיים מעל העיר הרוסית צ'ליאבינסק. הפיצוץ - שהתגלה כהרחוק כמו אנטרטיקה - היה חזק יותר מפיצוץ גרעיני, פי 25 עד 30 יותר חזק. היא ניפצה חלונות ופצעה כ 1200 איש. למעשה, הפיצוץ היה כה עז בעוצמתו, עד כי יתכן שהוא גבר על השמש בקצרה.

כדור האש של צ'ליאבינסק שהוקלט על ידי דאשמק מקאמנסק-אורלסקי מצפון לצ'ליאבינסק שם עוד היה שחר. (מכון לחברה פלנטרית)

החשש העיקרי מאירוע צ'ליאבינסק הוא שהמטאור שהיה מעורב - שהתנתק מאסטרואיד גדול יותר - קטן יחסית - בקוטר 17-20 מ '. יש שם הרבה חפצים גדולים הרבה יותר. לדעת בדיוק היכן יהיה יתרון גדול.

האחריות לאיתור חפצים כאלה בקרבת כדור הארץ - אובייקטים קרובים לכדור הארץ (NEOs) והשאלה כיצד ניתן למנוע השפעה נחקרים על ידי איימי מיינזר וחבריה במשימת ציד האסטרואידים של נאס"א במעבדת ההנעה של סילון בפסדנה, קליפורניה. הם המציאו דרך פשוטה אך גאונית להבחין ב- NEOs כאשר הם מטילים את כדור הארץ.

זהו אוסף של תמונות מחללית WISE של האסטרואיד 2305 קינג, הקרוי על שמו של מרטין לותר קינג ג'וניור. האסטרואיד מופיע כמחרוזת של נקודות כתומות מכיוון שמדובר במערכת חשיפות שנוספו יחד בכדי להראות את תנועתה מעבר לשמים. תמונות אינפרא אדום אלה קודדו בצבע כך שנוכל לתפוס אותן בעין האנושית: 3.4 מיקרון מיוצג כחול; 4.6 מיקרון הוא ירוק, 12 מיקרון הוא צהוב, ו- 22 מיקרון מוצג כאדום. מנתוני WISE, אנו יכולים לחשב כי האסטרואיד קוטר כ 12.7 ק

מיינזר, שהוא החוקר הראשי של המשימה, תיאר את עבודתה של משרד התיאום להגנה פלנטרית של נאס"א בישיבת האגודה האמריקאית לפיזיקה באפריל בדנוור - כולל שיטת הכרת ה- NEO של הצוות שלה וכיצד היא תסייע במאמצים למנוע השפעות עתידיות על כדור הארץ.

Mainzer אומר: "אם אנו מוצאים אובייקט רק כמה ימים מההשפעה, הוא מגביל מאוד את הבחירות שלנו, ולכן במאמצי החיפוש שלנו התמקדנו במציאת NEO כאשר הם נמצאים רחוק מכדור הארץ, ומספקים את משך הזמן המרבי ופותחים למעלה מגוון רחב יותר של אפשרויות להפחתה. "

אתה מתחמם יותר!

איתור NEOs אינו משימה קלה. מיינצר מתאר את זה כמו לנסות לאתר גוש פחם בשמי הלילה.

היא מפרטת: "NEOs הם קלושים במהותם מכיוון שהם בעיקר קטנים ממש ורחוקים מאיתנו בחלל.

"להוסיף לזה את העובדה שחלקם כהים כמו טונר למדפסת, וניסיון לאתר אותם כנגד השחור של החלל קשה מאוד."

זוהי תמונה של המשימה המוצעת NEOCam המצלמה המוצגת קרוב לכדור הארץ, המיועדת למצוא, לעקוב ולאפיין אסטרואידים וכוכבי שביטים המתקרבים לכדור הארץ. בעזרת מצלמה אינפרא אדום תרמית, המשימה תמדוד את חתימות החום של NEOs ללא קשר אם הם בהירים או כהים. דיור הטלסקופ צבוע בשחור כדי להקרין ביעילות את החום שלו לחלל, ומגן השמש שלו מאפשר לו להתבונן בקרבת השמש בה מבלים NEO במסלולי כדור הארץ הכי הרבה מזמנם. ברקע קבוצת תמונות של אסטרואידים חגורתיים ראשיים שנאספו על ידי משימת האבטיפוס NEOWISE; האסטרואידים מופיעים כנקודות אדומות על רקע כוכבי הגלקסיות והגלקסיות. (נאס

במקום להשתמש באור גלוי כדי לאתר אובייקטים נכנסים, מיינזר וצוותה ב- JPL / Caltech עבדו במקום עם תכונה אופיינית של NEOs - החום שלהם.

אסטרואידים ושביטים מחוממים על ידי השמש ולכן זוהרים באורכי אורכי גל תרמיים - אינפרא אדום. משמעות הדבר היא שקל יותר לאתרם באמצעות הטלסקופ NEOWISE, שטח שדה רחב אינפרא אדום.

מיינזר מסביר: "בעזרת משימת NEOWISE אנו יכולים לאתר עצמים ללא קשר לצבע השטח שלהם, ולהשתמש בהם כדי למדוד את הגודל שלהם ותכונות השטח האחרות שלהם."

גילוי תכונות השטח של NEO מעניק למיינצר וחבריה תובנה עד כמה גדולים האובייקטים וממה הם עשויים, שניהם פרטים קריטיים בהגדרת אסטרטגיה הגנתית נגד NEO המאיים על כדור הארץ.

לדוגמה, אסטרטגיה הגנתית אחת היא "לדחוף" פיזית NEO הרחק ממסלול ההשפעה של כדור הארץ. העניין הוא שחישוב האנרגיה הנדרשת לאותה דחיפה, פרטים על מסת NEO, ולכן גודל והרכב, הם מכריעים.

טלסקופ החלל NEOWISE הבחין בשביט C / 2013 US10 קטלינה במהירות מופרזת בכדור הארץ ב- 28 באוגוסט 2015. כוכב שביט זה הניע פנימה מענן אורט, מעטפת החומר הקפוא והקפוא העוטף את השמש בחלק הרחוק ביותר של מערכת השמש הרחוקה מעבר למסלול של נפטון. NEOWISE כבש את השביט כשהוא מתלהב מפעילות שנגרמה בגלל חום השמש. ב- 15 בנובמבר 2015, השביט עשה את גישתו הקרובה ביותר לשמש, וטבל בתוך מסלול כדור הארץ; יתכן שזו הפעם הראשונה שהשביט העתיק אי פעם היה קרוב לשמש. NEOWISE הבחין בשביט בשני אורכי גל אינפרא אדום רגישים לחום, 3.4 ו -4.6 מיקרון, המצוידים בצבע כציאן ואדום בתמונה זו. NEOWISE זיהה את שביט זה מספר פעמים בשנים 2014 ו -2015; חמש מהחשיפות מוצגות כאן בתמונה משולבת המתארת ​​את תנועתו של השביט לרוחב השמים. הכמויות השפעיות של הגז והאבק שנרקם על ידי השביט נראות אדומות בתמונה זו מכיוון שהן קרות מאוד, קרות בהרבה מכוכבי הרקע. (נאס

בחינת הרכב האסטרואידים תעזור גם לאסטרונומים להבין כיצד הנסיבות בהן נוצרה מערכת השמש.

מיינצר אומר: "חפצים אלה מעניינים במהותם מכיוון שחלקם נחשבים ישנים כמו החומר המקורי שהרכיב את מערכת השמש.

"אחד הדברים שמצאנו הוא שה- NEOs הם די מגוונים בהרכבם."

Mainzer מעוניין כעת להשתמש בהתקדמות בטכנולוגיית המצלמות כדי לסייע בחיפוש אחר NEOs. היא אומרת: "אנו מציעים לנאס"א טלסקופ חדש, מצלמת האובייקט הקרוב לכדור הארץ (NEOCam), שתעשה עבודה הרבה יותר מקיפה במיפוי מיקומי האסטרואידים ומדידת מידותיהם."

כמובן, נאס"א אינה סוכנות החלל היחידה שמנסה להבין את הכוחות החדשים - תכניות המשימה של סוכנות לחקר החלל היפנית (JAXA), הייבוסה 2, לאסוף דגימות מאסטרואיד. במצגת שלה מסבירה מיינזר כיצד נאס"א עובדת עם קהילת החלל העולמית במאמץ בינלאומי להגן על הכוכב מפני השפעת NEO.