Asteroīdu triecienu prognozēšana — definīcija, atklāšana un brīdinājumi
Asteroīdu triecienu prognozēšana: atklāšana, brīdinājumi un sagatavošanās — metodes, riski un kā pasargāt Zemi no nākotnes triecieniem.
Asteroīdu triecienu prognozes brīdina par asteroīdu triecieniem Zemei, kā arī par to, kad un kur tie trāpīs Zemei. Lielākā daļa asteroīdu netrāpīs Zemei. Asteroīdu trieciena prognoze darbojas, atrodot tos, kas trāpīs Zemei. Tā atrod asteroīdus, kas nākotnē varētu ietriekties Zemē. Tas labi darbojas lielu asteroīdu gadījumā, jo tos var viegli pamanīt no liela attāluma, daudzus gadus pirms tie pietuvojas Zemei.
Nav daudz lielu asteroīdu, bet ir miljoniem mazāku kosmosa akmeņu. Parasti tie nav pietiekami spilgti, lai tos pamanītu, līdz tie nav tuvu Zemei. Mēs izmantojam teleskopus, lai atrastu asteroīdus, kas drīzumā trāpīs Zemei. Teleskopi nav pietiekami labi, lai saskatītu mazos asteroīdus, ja vien viss nav perfekts. Tāpēc mēs tos gandrīz nekad neredzam, pirms tie ietriecas Zemē.
Kas ir asteroīdu triecienu prognoze?
Asteroīdu triecienu prognoze ir zinātniska darbība, kuras mērķis ir atrast, izsekot un novērtēt debess ķermeņus (galvenokārt asteroīdus un komētas), kas varētu saskarties ar Zemi, un dot laicīgus brīdinājumus. Tas ietver atklāšanu, orbītas aprēķināšanu, risku novērtēšanu un informācijas izplatīšanu atbildīgajām iestādēm un sabiedrībai.
Kā asteroīdus atklāj un prognozē?
- Atklāšana: plaša lauka optiskie un infrasarkanie teleskopi meklē kustīgas gaismas objektus pret fona zvaigznēm. Šī pirmā identifikācija ļauj noteikt jaunus objektus.
- Sekot novērojumiem: tūlītējie papildu novērojumi (follow-up) ļauj precizēt orbītu. Jo ilgāks novērojumu laiks, jo drošāka orbītas prognoze.
- Orbītas aprēķins: matemātiskie modeļi izmanto novērojumu datus, lai aprēķinātu, vai un kad asteroīds var šķērsot Zemes orbītu.
- Riska novērtēšana: speciālas sistēmas aprēķina trieciena varbūtību un iespējamās seku zonas. Šim mērķim tiek lietoti starptautiski akceptēti rādītāji (piem., Torino un Palermo skalas).
Cik labi varam prognozēt triecienus?
Prognožu uzticamība lielā mērā ir atkarīga no objekta izmēra un laika intervāla līdz iespējamiem tuvinājumiem. Lieli asteroīdi (daži simti metru vai vairāk) parasti tiek atklāti gadiem vai desmitgadēm pirms iespējamā trieciena, kas dod laiku precizēt orbītu un plānot pasākumus. Mazāki objekti (daždesmit metru un mazāk) bieži tiek pamanīti tikai dienas vai stundas pirms trieciena — dažreiz par vēlu defektīvai aizsardzībai.
Brīdināšanas un novērošanas sistēmas
Pastāv starptautiskas un nacionālas programmas, kas apkopo datus, analizē riskus un izplata brīdinājumus. Šajās sistēmās iesaistās observatorijas visā pasaulē, kā arī kosmosa aģentūras un zinātniskās organizācijas. Kad tiek konstatēts potenciāls brīdinājums, dati tiek pārbaudīti un publicēti atbilstošām iestādēm, lai varētu uzsākt civilās aizsardzības pasākumus.
Kādi ir draudi pēc izmēra?
- Virszemes globāls līmenis: objekti >1 km var radīt globālas sekas (klimatiski un ekonomiski) — tie ir reti, un lielākā daļa jau ir identificēti.
- Reģionāls līmenis: 100–1 000 metri var iznīcināt plašas teritorijas un radīt ilglaicīgas sekas reģionā.
- Vietējs līmenis: 20–100 metri var izraisīt ievērojamu postu pilsētai vai reģionam (piemēram, 1908. gada Tunguskas sprādziens bija aptuvenais šāda izmēra notikums).
- Gaisa sprādzieni: objekti <25 metri bieži eksplodē atmosfērā, radot šoka viļņus un ugunsgrēkus (Čeljabinskas notikums 2013. gadā bija apmēram 20 metri).
Ko var darīt, lai samazinātu risku?
Ir divas galvenās pieejas: novēršana (aktīva iejaukšanās) un civilā aizsardzība.
- Novēršana/defleksija: misijas, kas maina asteroīda orbītu (piem., grišanas/novirzīšanas paņēmieni, kinētiskie triecēji, gravitācijas vilkmes teknoloģijas). Šādas misijas ir sarežģītas, taču tiek izstrādātas un izmēģinātas.
- Civilā aizsardzība: brīdinājumi, evakuācija, pagaidu patversmes un citas masu drošības procedūras, ja defleksija nav iespējama vai nav laika.
- Izpēte un novērošana: ieguldījumi teleskopos, skenēšanas programmas un datu apstrādes kapacitāte palielina mūsu spēju atrast bīstamos objektus laikus.
Ko gaidīt sabiedrībai un iestādēm?
Ja tiek konstatēts būtisks risks, starptautiskas organizācijas un valstu iestādes informēs par to un koordinēs atbildes pasākumus. Sabiedrībai noderīgi būt informētai par pamatprincipiem: vairāk laika līdz ierašanās brīdim nozīmē vairāk iespēju mērķtiecīgai rīcībai (defleksijai vai evakuācijai). Ir svarīgi paļauties uz oficiālajiem avotiem un izvairīties no nepārbaudītas informācijas izplatīšanas.
Galvenie izaicinājumi
- Milzīgs nelielu objektu skaits, kurus grūti atklāt agri.
- Nepieciešamība pēc plašas starptautiskas sadarbības un resursiem.
- Tehniskās grūtības īstenot defleksijas misijas laika spiedienā.
Secinājums: Asteroīdu triecienu prognozēšana ir reāla un aktīvi attīstīta zinātnes joma. Mūsdienu novērošanas tīklu spēks ļauj atklāt un izsekot daudzus potenciāli bīstamus objektus, tomēr mazās, ātri tuvojošās ķermeņos pastāv neredzamības plaisa. Tāpēc viens no galvenajiem uzdevumiem ir uzlabot agrīnas atklāšanas kapacitāti un sagatavot rīcības plānus, lai samazinātu risku cilvēkiem un īpašumiem.
2008 TC3 bija pirmais asteroīds, ko mēs redzējām, pirms tas trāpīja Zemei. Šajā attēlā sarkanā krāsā parādīts virziens, no kura tas nāca. Oranžā krāsā ir redzams, kur tas eksplodēja. Zaļā līnija rāda virzienu, no kurienes sprādziena skaņu dzirdēja atombumbu mikrofoni.
NASA Sentry sistēma
IAU Mazo planētu centrs (MPC) rūpējas par visu informāciju par asteroīdiem pasaulē. NASA Sentry sistēma vienmēr pārbauda MPC asteroīdu informāciju. Tā pārbauda, vai kāds asteroīds nākotnē varētu trāpīt Zemei. Tā vēl nav atradusi nevienu. Asteroīds, kas, visticamāk, trāpīs Zemei, saucas 2010 RF12. NASA uzskata, ka tas garām Zemei paies 2095. gada septembrī. Viņi uzskata, ka tā iespēja ietriekties Zemē ir mazāka nekā 1 pret 10.
Asteroīda 2018 LA un Zemes orbīta un pozīcija 30 dienas pirms tā sadursmes ar Zemi. Attēlā redzams, kā informācija par orbītu var palīdzēt mums uzzināt, kad asteroīds trāpīs Zemei, ilgu laiku pirms tā trieciena Zemei.
Ietekmes prognozēšanas uzlabošana
21. gadsimta sākumā ietekmes prognozēšana parasti nedarbojas. Gandrīz visi asteroīdi, kas ietriecas Zemē, ir pārsteigums. NASA vēlas uzlabot triecienu prognozēšanu, būvējot jaudīgākus teleskopus. Čīles ziemeļu daļā tiek būvēts jauns liels teleskops ar nosaukumu LSST, kas paredzēts meklēšanai. Tas ir ļoti liels, un tā būvniecība prasīs vairākus gadus. Tam vajadzētu būt gatavam līdz 2023. gadam. Kad tas būs gatavs, šim jaudīgajam teleskopam vajadzētu daudz labāk saskatīt mazus asteroīdus.
Zemes teleskopi spēj saskatīt tikai objektus nakts debesīs. Apmēram pusi no gadījumiem asteroīdi uz Zemes nokļūst planētas dienas pusē.
Zemes teleskopi var redzēt tikai daļu debess. Tie nespēs saskatīt nevienu asteroīdu, kas nāk no Saules tuvuma, jo dienas laikā debesis ir zilas. Teleskopam kosmosā šīs problēmas nav. Tas var redzēt daudz lielāku daļu debess ap Zemi. Tas var skatīties visu dienu un visu nakti, un kosmosā nav mākoņu vai lietus. Lai atrastu asteroīdus, teleskopi kosmosā var izmantot arī infrasarkano siltuma starojumu. Šāda veida gaismas meklēšana ir īpaši labs veids, kā atrast asteroīdus. Uz Zemes šī metode nedarbojas, jo gaiss ir pārāk silts. Siltā gaisa radītais siltuma starojums paslēpj siltuma starojumu, kas nāk no asteroīdiem. Kosmosa teleskopi daudzējādā ziņā ir labāki, taču tie maksā vairāk naudas. Turklāt tie nedarbojas tik ilgi kā teleskopi uz zemes.
2017. gadā NASA bija daudz ideju, kā palīdzēt atrast mazākus asteroīdus. Viņi vēlas atrast 9 no 10 asteroīdiem, kas ir lielāki par 140 metriem (tikpat gari kā divi džambo reaktīvie lidaparāti). Šīm idejām vajadzētu palīdzēt atrast arī asteroīdus, kas ir mazāki par 140 metriem. Diezgan daudzās idejās tiek izmantots jauns teleskops uz zemes, kas sadarbojas ar jaunu kosmosa teleskopu. Zemes teleskopa piemērs ir LSST. Kosmosa teleskopa piemērs ir NEOCAM, bet neviens nav sācis to būvēt. Šie jaunie teleskopi būs dārgi. Taču NASA jau ir paveikusi lielāko daļu darba, meklējot asteroīdus. No visiem jebkad atrastajiem asteroīdiem NASA ir atradusi vairāk nekā 9 no 10 asteroīdiem. Asteroīdi trāpa visā Zemes teritorijā, ne tikai ASV, no kurienes ir NASA. Tāpēc ASV valdība lūdza NASA atrast citas valstis, kas varētu palīdzēt. Viņiem ir vajadzīgas citas valstis, kas palīdzētu izgatavot teleskopus un palīdzētu tos apmaksāt.
Saistītās lapas
- Zemes tuvumā esošs asteroīds
- Zemes tuvuma objekts
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir asteroīdu sadursmju prognoze?
A: Asteroīdu sadursmju prognozēšana ir veids, kā brīdināt par asteroīdiem, kas var ietriekties Zemē, kā arī par to, kad un kur tie ietrieksies Zemē.
J: Kā darbojas asteroīdu trieciena prognozēšana?
A: Asteroīdu trieciena prognozēšana darbojas, atrodot asteroīdus, kas nākotnē varētu ietriekties Zemē. Tā meklē lielus asteroīdus, jo tos var viegli pamanīt no liela attāluma, daudzus gadus pirms tie pietuvojas Zemei. Mazāku kosmosa ieroču meklēšanai izmanto teleskopus, taču tos ne vienmēr ir iespējams saskatīt, kamēr tie nav pietuvojušies Zemei.
Jautājums: Cik daudz ir lielo asteroīdu?
A: Nav daudz lielu asteroīdu, bet ir miljoniem mazāku kosmosa iežu.
J: Kā mēs atrodam mazos asteroīdus?
A: Mēs izmantojam teleskopus, lai atrastu mazos asteroīdus, kas drīzumā trāpīs Zemei, lai gan ne vienmēr tos ir iespējams ieraudzīt, pirms tie pietuvojas pārāk tuvu.
J: Vai visi asteroīdi ir redzami no liela attāluma?
A: Nē, lielākā daļa asteroīdu nebūs redzami no liela attāluma, jo tie parasti ir pārāk mazi vai vāji, lai mēs tos varētu pamanīt, līdz tie pietuvojas Zemei.
J: Vai mēs varam precīzi paredzēt, kad asteroīds trāpīs Zemei?
A: Ne vienmēr - tā kā mazus asteroīdus ir grūti pamanīt, līdz tie pietuvojas pietiekami tuvu, var būt grūti vai pat neiespējami precīzi paredzēt, kad asteroīds trāpīs Zemei.
J: Vai mēs varam apturēt atlidojoša asteroīda triecienu Zemei? A: Dažos gadījumos jā - ja mums ir pietiekami daudz laika un resursu, tad ir iespējams novirzīt vai iznīcināt ielidojošo asteroīdu, pirms tas ietriecas Zemē.
Meklēt