Как НАСА изучает и отслеживает ближние и дальние астероиды

19 апреля астероид с именем 2014 JO25 благополучно пролетит мимо Земли, пролетев на расстоянии около 1,1 миллиона миль (1,8 миллиона километров) от планеты. Угрозы для Земли этот астероид не представляет, а ведь астероиды благополучно пролетают мимо Земли достаточно регулярно. Что делает предстоящее близкое сближение астероида 2014 JO25 уникальным, так это то, что это довольно большой астероид, размером около 2000 футов (более 600 метров) в поперечнике. В последний раз астероид такого размера или больше приближался к Земле так близко в 2004 году. Об астероиде 2014 JO25 известно немногое, кроме его приблизительного размера, его траектории (или пути вокруг Солнца) и того, что его поверхность примерно вдвое такой же отражающий, как у луны.Когда он пройдет мимо, астероид будет достаточно ярким, чтобы можно было использовать небольшие оптические телескопы, чтобы обнаружить его в ночном небе. Ученые всего мира также изучат астероид с помощью телескопов, чтобы определить его состав и вращение, а также с помощью радара, который сможет выявить мелкие детали поверхности.

Астероидные ресурсы для преподавателей

Изучите нашу коллекцию уроков об астероидах, соответствующих стандартам!
› Посмотрите уроки астероидов от НАСА!

Почему это важно

Астероиды — это часть того, что осталось от материала, сформировавшего нашу Солнечную систему около 4,6 миллиардов лет назад. Неизмененные силами, которые изменили горные породы на нашей родной планете, Луне, Марсе и в других местах Солнечной системы, астероиды дают представление о том, какими были условия, когда наша Солнечная система формировалась. Изучение химических и физических свойств, а также местоположения и движения астероидов жизненно важно, чтобы помочь нам понять, как появилось солнце, планеты и другие тела Солнечной системы. Изучение астероидов настолько важно, что НАСА отправило несколько космических аппаратов для изучения некоторых из этих объектов вблизи. Например, в 2007 году миссию Dawn отправили на исследование двух крупнейших объектов в поясе астероидов, Весты и Цереры. Dawn прибыл к гигантской протопланете Веста в 2011 году и около года вращался вокруг нее, прежде чем полететь на карликовую планету Церера, орбиту которой он продолжает изучать и сегодня. Данные миссии Dawn показали, что Веста представляет собой захватывающий мир, более тесно связанный с планетами земной группы, чем с типичными астероидами, и выявили подсказки, указывающие на наличие большого количества льда и, возможно, подповерхностной жидкой воды на Церере. В 2016 году НАСА запустило космический корабль OSIRIS-REx, который направляется к астероиду Бенну. Когда он прибудет в августе 2018 года, OSIRIS-REx нанесет на карту астероид и соберет образец для возвращения на Землю.

Узнайте больше о космическом корабле НАСА OSIRIS-REx и его миссии к астероиду Бенну.

Но есть и другая причина, по которой изучение астероидов и их движений важно: обнаружение близлежащих астероидов и прогнозирование любой опасности, которую они могут представлять для Земли.

На этом графике показаны орбиты всех известных «потенциально опасных астероидов», которых на начало 2013 года насчитывалось более 1400. То, что астероид классифицируется как потенциально опасный, не означает, что астероид столкнется с Землей. Ни один из этих изображенных астероидов не представляет серьезной угрозы в ближайшие сто лет. Продолжая наблюдать и отслеживать эти астероиды, можно уточнить их орбиты и сделать более точные прогнозы их будущих близких сближений и вероятностей столкновения. Изображение предоставлено: NASA/JPL-Caltech | › Полное изображение и подпись

И 2014 JO25, и Бенну считаются объектами, сближающимися с Землей, а это означает, что их орбиты приближают их к Солнцу на расстояние более 1,3 астрономических единиц (а.е.). Для сравнения, Земля находится на расстоянии 1 а.е. от Солнца, или около 93 000 000 миль (150 000 000 километров). Также оба астероида классифицируются как «потенциально опасные». Потенциально опасный астероид — это астероид, орбита которого находится в пределах 0,05 а. (На шкале звездной величины чем меньше число, тем ярче объект.) Абсолютная звездная величина может быть индикатором размера, поэтому, другими словами, потенциально опасные астероиды большие — обычно более 500 футов (140 метров) в поперечнике — и может приблизиться к Земле. Наличие обозначения «потенциально опасный» не обязательно означает, что объект представляет угрозу для Земли. Ученые используют классификацию, чтобы указать, что объект заслуживает повышенного внимания. Из более чем 730 000 известных астероидов около 16 000 являются объектами, сближающимися с Землей, и в настоящее время существует 1784 потенциально опасных астероида. Но риск того, что большой астероид, такой как 2014 JO25 или Бенну, столкнется с Землей, чрезвычайно редок.И благодаря Центру изучения объектов, сближающихся с Землей, или CNEOS, в Лаборатории реактивного движения НАСА, у нас есть очень хорошее представление о том, где находятся многие из этих астероидов и куда они направляются. Поддерживая Координационный офис планетарной защиты НАСА, CNEOS постоянно использует новые данные, полученные с помощью телескопов и переданные в Центр малых планет, для обновления расчетов орбиты, анализа рисков столкновения с астероидами в следующем столетии и предоставления данных для каждого объекта, сближающегося с Землей.

Как это работает

Этот анимированный gif показывает астероид 2013 MZ5, видимый телескопом PanSTARR-1 Гавайского университета. Астероид движется относительно неподвижного фона звезд. Астероид 2013 MZ5 находится справа на первом изображении, ближе кверху, движется по диагонали влево/вниз. Изображение предоставлено: PS-1/UH

Обнаружение объектов, сближающихся с Землей, или ОСЗ, осуществляется путем сравнения нескольких изображений одной и той же области неба, сделанных с интервалом в несколько минут. Подавляющее большинство объектов, появляющихся на этих изображениях, — это звезды и галактики, и их положение зафиксировано в одном и том же относительном положении на всех изображениях. Поскольку движущийся объект, сближающийся с Землей, будет находиться в немного разном положении на каждом изображении, в то время как фоновые звезды и галактики находятся в одних и тех же положениях, можно легко идентифицировать движущуюся цель, если она достаточно яркая. Исследования, проведенные поддерживаемыми НАСА наземными телескопами, в том числе Pans-STARRS1 на Мауи, Гавайи, а также Catalina Sky Survey недалеко от Тусона, Аризона, выявили тысячи околоземных объектов. А космический телескоп NEOWISE идентифицировал сотни других, сканируя небо в ближнем инфракрасном диапазоне световых волн со своей полярной орбиты вокруг Земли. Многие наземные телескопы проводят последующие наблюдения, чтобы в дальнейшем помочь в расчетах орбиты и изучить физические свойства объектов.

Один из способов, которым НАСА обнаруживает и отслеживает астероиды, — это космический телескоп NEOWISE.Космический корабль использует инфракрасное излучение для обнаружения и описания астероидов и комет. С декабря 2013 года NEOWISE обнаружил 72 объекта, сближающихся с Землей, и еще 439 охарактеризовал. Авторы и права: НАСА-Лаборатория реактивного движения/Калифорнийский технологический институт.

После обнаружения объекта, сближающегося с Землей, анализируются его орбитальные характеристики, и астрономы определяют, является ли он потенциально опасным астероидом. Эта информация вводится в базу данных CNEOS, где она постоянно обновляется, а риски воздействия отслеживаются по мере поступления новых данных.

Научите это

• 1–6 классы: «Соорудить луноподобный кратер». Используйте ингредиенты для выпечки, чтобы соорудить луноподобный кратер, чтобы продемонстрировать учащимся столкновение с астероидом. Эта деятельность работает в классах, лагерях и дома.
• 3–5 классы: Моделирование астероида. Учащиеся будут лепить свои собственные модели астероидов из глины в качестве практического урока о том, как формируются астероиды, из чего они сделаны и где их можно найти в нашей Солнечной системе.
• 8–12 классы: Math Rocks: A Lesson in Asteroid Dynamics. Учащиеся используют математику для исследования столкновения с астероидом в реальной жизни.
• Для всех возрастов: если у вас есть телескоп, попробуйте рассмотреть астероид ночью. Вы должны знать, где искать. Посол Солнечной системы Эдди Иризарри рассказывает, как найти 2014 JO25 здесь. Если вам нужна дополнительная техническая информация о его местонахождении, используйте сайт JPL Solar System Dynamics, чтобы найти эфемериды астероида.

Подпишитесь на @AsteroidWatch в Твиттере или посетите веб-сайт NASA Asteroid Watch, чтобы узнать больше о предстоящих сближениях.

Узнайте больше

• Факты и цифры об астероидах — Исследование Солнечной системы НАСА
• Центр изучения объектов, сближающихся с Землей (CNEOS)
• Координационный офис планетарной обороны НАСА
• Часы астероидов
• Подпишитесь на @AsteroidWatch в Твиттере
• Радарное исследование астероидов Голдстоуна
• Миссия рассвета
• Миссия OSIRIS-REx