System ostatniego ostrzeżenia o uderzeniu asteroidy naziemnej - Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System
| Typ ankiety |
badanie astronomiczne 
|
|---|---|
| Cel |
obiekt bliski Ziemi
|
| Kod Obserwatorium |
T05 (ATLAS-HKO) T08 (ATLAS-MLO) |
| Strona internetowa | spadająca gwiazda |
Asteroid Terrestrial-wpływ Ostatni system ostrzegania ( ATLAS ; kody Observatory T05 i T08 ) to robot badania astronomiczne i system wczesnego ostrzegania zoptymalizowany do wykrywania mniejszy obiektami bliskimi Ziemi kilka tygodni do dni przed ich wpływ na Ziemię .
Ufundowany przez NASA , opracowany i obsługiwany przez Instytut Astronomii Uniwersytetu Hawajskiego , system ma obecnie dwa teleskopy o długości 0,5 metra zlokalizowane160 km od siebie, w obserwatoriach Haleakala (ATLAS-HKO) i Mauna Loa (ATLAS-MLO).
ATLAS rozpoczął obserwacje w 2015 roku jednym teleskopem, a jego wersja z dwoma teleskopami działa od 2017 roku. Każdy z dwóch teleskopów bada jedną czwartą całego obserwowalnego nieba cztery razy w każdą pogodną noc, co daje czterokrotne pokrycie obserwowalnego nieba dwie pogodne noce.
Projekt uzyskał finansowanie NASA na dwa dodatkowe teleskopy na półkuli południowej. Po uruchomieniu, te dwa teleskopy poprawią czterokrotnie pokrycie obserwowalnego nieba przez ATLAS od co dwóch pogodnych nocy do nocy i wypełnią jego obecne martwe pole na dalekim południowym niebie.
Kontekst
Wielkie wydarzenia astronomiczne znacząco ukształtowały historię Ziemi , biorąc pod uwagę powstawanie układu Ziemia-Księżyc , pochodzenie wody na Ziemi , ewolucyjną historię życia i kilka masowych wymierań . Do znaczących prehistorycznych wydarzeń należy uderzenie w Chicxulub , 66 milionów lat temu, uważane za przyczynę wyginięcia kredowo-paleogenicznego . Uderzenie asteroidy sprzed 37 milionów lat, które spowodowało krater Mistastin, wytworzyło temperaturę przekraczającą 2370 °C, najwyższą, o której wiadomo, że wystąpiła naturalnie na powierzchni Ziemi.
W całej historii odnotowano setki uderzeń w Ziemię (i rozbłyski meteorów ), z których niewielka część spowodowała śmierć, obrażenia, zniszczenie mienia lub inne znaczące lokalne konsekwencje. Kamieniste asteroidy o średnicy 4 metrów (13 stóp) wchodzą w ziemską atmosferę mniej więcej raz w roku. Asteroidy o średnicy 7 metrów wchodzą do atmosfery co około 5 lat z taką samą energią kinetyczną, jak bomba atomowa zrzucona na Hiroszimę (około 16 kiloton trotylu ), z czego ich rozerwanie w powietrzu stanowi około jednej trzeciej, czyli 5 kiloton. Te stosunkowo małe asteroidy zwykle eksplodują w górnych warstwach atmosfery i większość lub wszystkie ciała stałe ulegają wyparowaniu . Asteroidy o średnicy 20 m (66 stóp) uderzają w Ziemię mniej więcej dwa razy w każdym stuleciu. Jednym z najbardziej znanych uderzeń odnotowanych w czasach historycznych jest wydarzenie tunguskie na wysokości 50 metrów w 1908 r. , które zrównało kilka tysięcy kilometrów kwadratowych lasu w bardzo słabo zaludnionej części Syberii w Rosji. Taki wpływ na bardziej zaludniony region spowodowałby lokalnie katastrofalne szkody. Meteor w Czelabińsku w 2013 r. jest jedynym znanym wpływem w czasach historycznych, który spowodował dużą liczbę obrażeń, z potencjalnym wyjątkiem prawdopodobnie wysoce śmiertelnego, ale słabo udokumentowanego zdarzenia Ch'ing-yang w 1490 r. w Chinach. Około 20-metrowy meteor czelabiński jest największym odnotowanym obiektem, który uderzył w kontynent Ziemi od czasu wydarzenia w Tunguska.
Z pewnością nastąpią przyszłe skutki, ze znacznie większym prawdopodobieństwem wystąpienia mniejszych asteroid niszczących regionalnie niż większych, uszkadzających globalnie. Ostatnia książka fizyka Stephena Hawkinga z 2018 r., Krótkie odpowiedzi na wielkie pytania , uważa zderzenie dużej asteroidy za największe zagrożenie dla naszej planety. W kwietniu 2018 r. Fundacja B612 poinformowała: „Jest 100 procent pewności, że zostaniemy uderzeni [niszczącą asteroidą], ale nie jesteśmy w 100 procentach pewni, kiedy”. W czerwcu 2018 r. Narodowa Rada Nauki i Technologii Stanów Zjednoczonych ostrzegła, że Ameryka nie jest przygotowana na uderzenie asteroidy , i opracowała i wydała „ Narodowy plan działania w zakresie strategii gotowości obiektów bliskiego ziemi ”, aby lepiej się przygotować.
Większe asteroidy można wykryć nawet z dużej odległości od Ziemi, dzięki czemu ich orbity można określić bardzo dokładnie na wiele lat przed każdym zbliżeniem. W dużej mierze dzięki katalogowaniu Spaceguard zainicjowanemu mandatem Kongresu Stanów Zjednoczonych w 2005 r. dla NASA, inwentaryzacja około tysiąca obiektów bliskich Ziemi o średnicach powyżej 1 kilometra została ukończona na przykład w 97% w 2017 r. Szacowana kompletność dla 140-metrowych obiektów jest około jednej trzeciej i powoli się poprawia. Jakiekolwiek uderzenie jednej z tych znanych asteroid będzie przewidywane dziesiątki lub stulecia z wyprzedzeniem, wystarczająco długim, aby rozważyć odchylenie ich od Ziemi. Żaden z nich nie wpłynie na Ziemię przez co najmniej następne stulecie, a zatem jesteśmy w dużej mierze bezpieczni przed globalnymi, kończącymi cywilizację, kilometrowymi skutkami co najmniej w perspektywie średnioterminowej. Z drugiej strony, w tym momencie możliwe są regionalnie katastrofalne skutki o długości poniżej kilometra.
Uderzenie asteroidy poniżej 150 m nie spowodowałoby szkód na dużą skalę, ale nadal jest lokalnie katastrofalne. Są znacznie częstsze i w przeciwieństwie do większych można je wykryć tylko wtedy, gdy zbliżą się bardzo blisko Ziemi. W większości przypadków dzieje się to dopiero podczas ich końcowego podejścia. Dlatego te uderzenia zawsze będą wymagały stałej obserwacji i zazwyczaj nie można ich zidentyfikować wcześniej niż kilka tygodni wcześniej, o wiele za późno na przechwycenie. Według zeznań ekspertów w Kongresie Stanów Zjednoczonych w 2013 r., NASA wymagałaby obecnie co najmniej pięciu lat przygotowań, zanim misja przechwycenia asteroidy mogłaby zostać wystrzelona. Ten czas można by znacznie skrócić, wcześniej zaplanując gotową do startu misję, ale spotkanie z asteroidą, a następnie odchylenie jej co najmniej o średnicę Ziemi po jej przechwyceniu zawsze będzie wymagało kilku nieskompresowanych dodatkowych lat.
Nazewnictwo
Część Last Alert w nazwie ATLAS potwierdza, że system znajdzie mniejsze asteroidy lata za późno na potencjalne odchylenie, ale zapewni dni lub tygodnie ostrzeżenia potrzebne do ewakuacji i przygotowania obszaru docelowego. Według kierownika projektu ATLAS, Johna Tonry'ego, „to wystarczająco dużo czasu, aby ewakuować się z obszaru ludzi, podjąć działania w celu ochrony budynków i innej infrastruktury oraz być czujnym na niebezpieczeństwo tsunami generowanego przez uderzenia oceanu”. Większość z ponad miliarda rubli zniszczeń i 1500 obrażeń spowodowanych 17-metrowym uderzeniem meteoru w Czelabińsku w 2013 r. pochodziło od szyby rozbitej przez jego falę uderzeniową . Po ostrzeżeniu nawet z kilkugodzinnym wyprzedzeniem te straty i obrażenia można było znacznie zmniejszyć, wykonując tak proste czynności, jak podparcie wszystkich okien przed uderzeniem i trzymanie się od nich z daleka.
Przegląd
Projekt ATLAS został opracowany na Uniwersytecie Hawajskim dzięki finansowaniu w wysokości 5 mln USD z NASA, a jego pierwszy element został wdrożony w 2015 roku. Ten pierwszy teleskop wszedł w pełni do użytku pod koniec 2015 roku, a drugi w marcu 2017 roku. początkowo niespełniające standardów płytki korekcyjne obu teleskopów Schmidta w czerwcu 2017 r. zbliżyły jakość obrazu do nominalnej szerokości 2 pikseli (3,8 cala), a w konsekwencji poprawiły ich czułość o jedną wielkość . zainstalować dwa teleskopy na półkuli południowej, z których jeden będzie obsługiwany przez Południowoafrykańskie Obserwatorium Astronomiczne , a drugi najprawdopodobniej zostanie zainstalowany w Chile.Ta ekspansja geograficzna ATLASU zapewni widoczność dalekiego nieba południowego, bardziej ciągłe pokrycie, lepszą odporność na złą pogodę oraz dodatkowe informacje o orbicie planetoidy z efektu paralaksy.Pełna koncepcja ATLAS składa się z ośmiu teleskopów s, rozłożone na całym świecie, aby zapewnić całodobowe pokrycie pełnego nocnego nieba.
Dopóki ich promieniowanie nie znajduje się zbyt blisko Słońca, a w przypadku obecnego systemu na Hawajach nie za daleko na półkuli południowej, zautomatyzowany system zapewnia jednotygodniowe ostrzeżenie o asteroidzie o średnicy 45 metrów (150 stóp) i trzytygodniowe ostrzeżenie dla 120 m (390 ft). Dla porównania, uderzenie meteoru w Czelabińsku w lutym 2013 r. pochodziło z obiektu oszacowanego na 17 m (60 stóp) średnicy. Zdarzyło się, że kierunek jego przybycia był zbliżony do Słońca i dlatego znajdował się w martwym punkcie jakiegokolwiek systemu ostrzegania przed światłem widzialnym na Ziemi. Podobny obiekt przybywający z ciemnego kierunku zostałby teraz wykryty przez ATLAS z kilkudniowym wyprzedzeniem.
Jako produkt uboczny głównego celu projektowego, ATLAS może identyfikować każdy umiarkowanie jasny, zmienny lub poruszający się obiekt na nocnym niebie. Dlatego też szuka gwiazd zmiennych , supernowych , asteroid , komet i planet karłowatych .
Projekt i działanie
Pełna koncepcja ATLAS składa się z ośmiu teleskopów f/2 Wright - Schmidt o średnicy 50 cm , rozmieszczonych na całym świecie, zapewniających całodobowe i całodobowe pokrycie nieba, z których każdy wyposażony jest w 110-megapikselową kamerę CCD. Obecny system składa się z dwóch takich teleskopów działających w odległości 160 km od Haleakala i Mauna Loa na Hawajach, ATLAS1 i ATLAS2, przy czym trzeci teleskop jest budowany w Południowoafrykańskim Obserwatorium Astronomicznym, a czwarty planowany jest w Chile. Teleskopy te wyróżniają się dużym polem widzenia 7,4° — około 15 razy większym niż średnica Księżyca w pełni — z których ich kamera CCD 10500 × 10500 obrazuje centralne 5,4° × 5,4°. System ten może zobrazować całe nocne niebo widoczne z Hawajów za pomocą około 1000 oddzielnych punktów teleskopowych. Przy 30 sekundach na ekspozycję plus 10 sekundach na jednoczesne odczytywanie obrazu z kamery i ponowne nakierowanie teleskopu, każda jednostka ATLAS może przeskanować całe widzialne niebo nieco ponad raz każdej nocy, przy średniej granicy kompletności przy pozornej wielkości 19. Od czasu misji teleskop ma identyfikować poruszające się obiekty, każdy teleskop faktycznie obserwuje jedną czwartą nieba cztery razy w ciągu nocy w około 15-minutowych odstępach. Cztery ekspozycje pozwalają na automatyczne połączenie wielu obserwacji asteroidy na wstępną orbitę, z pewną odpornością na utratę jednej obserwacji w związku z nakładaniem się asteroidy na jasną gwiazdę oraz na przewidywanie jej przybliżonej pozycji na kolejne noce. Pozorna wielkość 19 jest sklasyfikowana jako "odpowiednio, ale nie bardzo słaba" i jest około 100 000 razy zbyt słaba, aby można ją było dostrzec gołym okiem z bardzo ciemnego miejsca. Jest to odpowiednik światła płomienia zapałki w Nowym Jorku oglądanego z San Francisco. Dlatego ATLAS skanuje widoczne niebo na znacznie mniejszej głębokości, ale znacznie szybciej, niż większe układy teleskopów geodezyjnych, takich jak Pan-STARRS Uniwersytetu Hawajskiego . Pan-STARRS sięga około 100 razy głębiej, ale potrzebuje tygodni zamiast pół nocy, aby przeskanować całe niebo tylko raz. To sprawia, że ATLAS lepiej nadaje się do wyszukiwania małych asteroid, które można zobaczyć tylko w ciągu zaledwie kilku dni, kiedy dramatycznie się rozjaśniają, gdy przelatują bardzo blisko Ziemi.
Program obserwacji bliskiej Ziemi NASA początkowo zapewnił dotację w wysokości 5 mln USD, z czego 3,5 mln USD na pierwsze trzy lata projektowania, budowy i rozwoju oprogramowania oraz pozostałą część dotacji na sfinansowanie działania systemów przez dwa lata po wejściu do pełnej eksploatacji. pod koniec 2015 r. Kolejne granty NASA fundusz kontynuował pracę ATLASA do 2021 r. oraz budowę dwóch południowych teleskopów.
Odkrycia
- SN 2018cow , stosunkowo jasna supernowa w dniu 2018-06-16.
- 2018 AH , największa asteroida, która przeleciała tak blisko Ziemi od 1971 roku w dniu 2018-01-02.
- A106fgF , asteroida o długości 2–5 m, która albo przeleciała bardzo blisko Ziemi, albo uderzyła w Ziemię 22.01.2018.
- 2018 RC, asteroida blisko Ziemi w dniu 2018-09-03 (warte uwagi, ponieważ została odkryta ponad dzień przed najbliższym podejściem w dniu 2018-09-09).
- A10bMLz, nieznane śmieci kosmiczne, tzw. „pusty worek na śmieci” 25.01.2019.
- 2019 MO , asteroida o długości około 4 m, która uderzyła w Morze Karaibskie na południe od Portoryko w czerwcu 2019 r.
- C/2019 Y4 (ATLAS) , kometa
- 2020 VT 4 , obiekt o długości 5–10 m, który przeleciał bliżej Ziemi niż jakakolwiek inna znana asteroida o bliskiej trafieniu