Точность системы Sentry для мониторинга столкновений с астероидами повысилась
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, что позволяет астрономам гораздо точнее вычислять орбиты — и вероятность столкновения — с астероидами.
Столкновение с астероидом может иметь катастрофические последствия для Земли. При наличии достаточного количества предупреждений можно было бы вмешаться и предотвратить его. Совсем недавно НАСА запустило миссию DART, чтобы проверить возможность столкновения космического зонад с астероидом, чтобы изменить его траекторию, — методика, которая может пригодиться, если мы обнаружим какие-либо большие космические тела, летящие к Земле.
Конечно, чтобы осуществить это, нужно знать заранее о траектории астероида, поэтому Центр изучения околоземных объектов (CNEOS) вычисляет орбиту каждого известного астероида, сближающегося с Землей, число, которое приближается к 28000 объектов. Затем выясняется, представляют ли они угрозу для нашей планеты, с помощью программного обеспечения JPL под названием Sentry.
«Первая версия Sentry была очень мощной системой, которая использовалась почти 20 лет», — говорит Хавьер Висенс, инженер JPL. «Она 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».
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, которые могут или не могут повлиять на астероид.
Эффект Ярковского, например, заключается в том, что Солнце неравномерно нагревает поверхность астероида во время его вращения, создавая тепловые силы между «дневной» и «ночной» сторонами, которые могут создавать толчок. В других случаях астероиды, которые проносятся мимо Земли очень близко, могут быть переведены на другие орбиты под действием силы тяжести нашей планеты, которая изменяет 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 рассчитан на такие вещи. В новой версии используется другой алгоритм, который моделирует тысячи случайных точек в пространстве неопределенности орбиты астероида, а затем определяет, у каких из них есть шанс столкнуться с Землей в будущем. По словам специалистов, это может помочь найти сценарии даже с очень низкой вероятностью столкновения.
«Sentry-II — это фантастический прорыв в обнаружении крошечной вероятности столкновения для огромного диапазона 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 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.