Ārpus Zemes-Mēness sistēmas ir zināmi tūkstošiem asteroīdu, kas pazīstami kā Zemes tuvi objekti (NEO). Šīs klintis periodiski šķērso Zemes orbītu un aizver Zemes lidojumu. Miljonu gadu laikā daži pat saduras ar Zemi, izraisot masveida izmiršanu. Tad nav brīnums, kāpēc NASA Tuvo Zemes objektu pētījumu centrs (CNEOS) ir veltīts lielāku objektu novērošanai, kuri ik pa laikam nonāk tuvu mūsu planētai.
Viens no šiem objektiem ir 2012. gada TC4, mazs un iegarenas formas NEO, kurš pirmo reizi tika pamanīts 2012. gadā Zemes tieša lidojuma laikā. Jaunākā lidojuma laikā - kas notika ceturtdien, 2017. gada 12. oktobrī - starptautiska astronomu komanda, kuru vadīja NASA zinātnieki, izmantoja iespēju veikt pirmo starptautisko vingrinājumu, lai pārbaudītu globālās reakcijas uz gaidāmo asteroīdu streiku.
Šis vingrinājums bija pazīstams kā “TC4 novērošanas kampaņa”, kas sākās pagājušā gada jūlijā un noslēdzās ar asteroīdu lidojumu. Viss sākās, kad Eiropas Dienvidu observatorijas (ESO) Paranal observatorijas Čīlē astronomi izmantoja ļoti lielu teleskopu (VLT), lai atgūtu 2012. gada TC4. Kad oktobra vidū asteroīds veica savu tuvu tuvināšanos Zemei, tas pabrauca garām Zemei 43 780 km (27 200 jūdžu) attālumā.
Šī vingrinājuma mērķis bija vienkāršs: atgūt, izsekot un raksturot īstu asteroīdu tā, it kā tas varētu sadurties ar Zemi. Turklāt vingrinājums bija iespēja pārbaudīt Starptautisko asteroīdu brīdināšanas tīklu, kas veic potenciāli bīstamo asteroīdu novērojumus, mēģinājumus modelēt viņu uzvedību, izteikt prognozes un dalīties šajos atklājumos ar institūcijām visā pasaulē.
12. oktobrī TC4 pa Zemi lidoja aptuveni 0,11 reizes pārsniedzot attālumu starp Zemi un Mēnesi. Mēnešos, kas veica lidojumu, astronomi no ASV, Kanādas, Kolumbijas, Vācijas, Izraēlas, Itālijas, Japānas, Nīderlandes, Krievijas un Dienvidāfrikas izsekoja TC4 no zemes. Tajā pašā laikā kosmosa teleskopi pētīja asteroīda orbītu, formu, rotāciju un kompozīciju.
Detlefs Košnijs ir līdzās zemes objekta segmenta vadītājs Eiropas Kosmosa aģentūras (ESA) Kosmosa situācijas izpratnes programmā. Kā viņš tika citēts nesenajā NASA paziņojumā presei:
“Šī kampaņa bija lielisks reālu draudu gadījuma pārbaudījums. Es uzzināju, ka daudzos gadījumos mēs jau esam labi sagatavojušies; komunikācija un sabiedrības atvērtība bija fantastiska. Es personīgi nebiju pietiekami sagatavots lielai sabiedrības un plašsaziņas līdzekļu atsaucībai - es par to biju pozitīvi pārsteigts! Tas parāda, ka tas, ko mēs darām, ir būtisks. ”
Balstoties uz viņu novērojumiem, CNEOS zinātnieki, kas atrodas reaktīvo dzinēju laboratorijā Pasadenā, Kalifornijā, spēja noteikt visas nepieciešamās TC4 īpašības. Tas ietvēra precīzu orbītu, attālumu, kuru tā varētu noiet Zemei 12. oktobrī, un uztvert, ja ir kāda iespējamā ietekme nākotnē. Kā paskaidroja Davide Farnocchia, CNEOS loceklis, kurš vadīja centienus noteikt asteroīda orbītu, paskaidroja:
“Augstas kvalitātes novērojumi no optiskajiem un radaru teleskopiem ļāva mums izslēgt jebkādu turpmāku ietekmi starp Zemi un 2012. gada TC4. Šie novērojumi arī palīdz mums izprast smalkus efektus, piemēram, saules starojuma spiedienu, kas var viegli izkustināt mazu asteroīdu orbītu. ”
Vairākas observatorijas arī veltīja savus optiskos teleskopus, lai izpētītu TC4 griešanās ātrumu. Kā norādīja Eileens Raiens - Magdalēnas grēdas observatorijas, kas veica asteroīdu rotācijas novērojumus, direktors - “Rotācijas kampaņa bija patiess starptautisks darbs. Mums bija astronomi no vairākām valstīm, kas strādāja kopā kā viena komanda, lai izpētītu TC4 niecīgo izturēšanos. ”
Viņi atklāja, ka mazais asteroīds lēnām rotēja, kas bija diezgan pārsteidzoši. Kamēr mazie asteroīdi parasti rotē ļoti ātri, TC4 rotācijas periods bija tikai 12 minūtes, un arī šķita, ka tie mēdz būt. Citi novērojumi atklāja dažas interesantas lietas par TC4 formu.
Tos veica astronomi, izmantojot NASA antenu Goldstone Deep Space Network Kalifornijā un Nacionālās radioastronomijas observatorijas Zaļās bankas teleskopu Rietumvirdžīnijā. Viņu lasījums palīdzēja precizēt asteroīda izmēru, norādot, ka tas ir iegarens un ir aptuveni 15 metrus (50 pēdas) garš un 8 metrus (25 pēdas) plats.
TC4 sastāva noteikšana bija sarežģītāka. Nelabvēlīgo laika apstākļu dēļ, kas sakrita ar mušu lidojumu, tādi instrumenti kā NASA Infrasarkanā teleskopa iekārta (IRTF) Mauna Kea observatorijā Havaju salās nespēja labi izpētīt asteroīdu. Tomēr spektri tika iegūti asteroīdā, kas norādīja, ka tam ir akmeņains ķermenis, kas nozīmē, ka tas ir S veida asteroīds.
Parasti uz zemes balstīti elementi nosaka asteroīda kompozīciju, pamatojoties uz to krāsu. Kamēr ir zināms, ka tumšie asteroīdi ir bagāti ar oglekli (C tips), spilgti asteroīdi pārsvarā sastāv no silikātu minerāliem (S veida). Kā skaidroja Lance Benners, kurš vadīja radaru novērojumus JPL:
“Radaram ir spēja identificēt asteroīdus ar virsmām, kas izgatavotas no ļoti atstarojošiem akmeņainiem vai metāliskiem materiāliem. Mēs varējām parādīt, ka radara izkliedes īpašības atbilst spilgtai akmeņainai virsmai, līdzīgi kā noteiktā meteorītu klasē, kas atspoguļo pat 50 procentus no tiem krītošās gaismas. ”
Papildus novērošanas kampaņai NASA izmantoja TC4 jaunāko lidmašīnu kā iespēju pārbaudīt sakarus starp observatorijām, kā arī pašreizējo iekšējo ziņojumapmaiņas un sakaru sistēmu. Šis tīkls savieno dažādas valdības aģentūras un izpildvaru, un tas darbotos prognozējamas ārkārtas situācijas gadījumā.
Pēc Vishnu Reddy, Arizonas Universitātes Mēness un planētu laboratorijas docenta, kurš vadīja novērošanas kampaņu, šis vingrinājuma aspekts “parādīja, ka mēs varam organizēt plašu, visā pasaulē vērošanas kampaņu īsā laika skalā un efektīvi paziņot rezultātus. "Maikls Kellijs, TC4 vingrinājumu vadītājs NASA galvenajā mītnē Vašingtonā, piebilda:" Mēs šodien esam daudz labāk sagatavoti tikt galā ar potenciāli bīstama asteroīda draudiem, nekā mēs bijām pirms TC4 kampaņas. "
Visbeidzot, bet ne mazāk svarīgi, bija tas, kā vingrinājums apvienoja zinātniekus un institūcijas no visas pasaules vienam mērķim. Kā norādīja Boriss Šustovs - Krievijas Zinātņu akadēmijas Astronomijas institūta zinātniskais direktors, kurš arī piedalījās vingrinājumā, vingrinājums bija lielisks veids, kā pārbaudīt, kā pasaules zinātniskās institūcijas gatavojas sagatavot iespējamo asteroīdu ietekme:
“2012. gada TC4 kampaņa bija lieliska iespēja pētniekiem parādīt vēlmi un gatavību piedalīties nopietnā starptautiskā sadarbībā, novēršot NEO iespējamo apdraudējumu Zemei. Es priecājos redzēt, kā dažādu valstu zinātnieki efektīvi un aizrautīgi strādāja kopīga mērķa sasniegšanai, un ka Krievijas un Ukrainas observatorija Terskolā varēja dot ieguldījumu šajos centienos. Nākotnē esmu pārliecināts, ka šādas starptautiskas novērošanas kampaņas kļūs par ierastu praksi. ”
Gadījumā, ja Zemes tuvumā esošs asteroīds faktiski varētu radīt draudus Zemei, ir labi zināt, ka visas mūsu uzstādītās sekošanas, uzraudzības un trauksmes sistēmas ir labā darba kārtībā. Ja mēs uzticēsimies cilvēku civilizāciju (un, iespējams, visas dzīvības uz Zemes) liktenim, uzlabotajai brīdināšanas sistēmai, ir jēga visas kļūdas iepriekš sagatavot!
Novērošanas kampaņu TC4 sponsorē NASA Planētu aizsardzības koordinācijas birojs, kuru savukārt pārvalda Zinātnes misiju direktorāta Planētu zinātnes nodaļa NASA galvenajā mītnē Vašingtonā, D.C.
