Четверг, 30 июня, 2022

Мы считаем, что мир 2051 — это мир без войны.

ATLAS расправил плечи: как ищут опасные астероиды?

Время на чтение 6 мин.

Вчера в систему ATLAS включили еще два телескопа в южном полушарии — в ЮАР и Чили, дополнив две обсерватории, расположенные на Гавайях. Теперь астрономы могут круглосуточно просматривать все небо в поисках потенциально опасных космических объектов. Пока система работала в тестовом режиме, уже были найдены более 700 астероидов и 66 комет. Разбираемся, как и зачем появился ATLAS и сможет ли он предупредить нас об опасности настолько заранее, чтобы мы успели придумать план действий.

Четверо зорких

ATLAS — Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System — это проект Института астрономии Университета Гавайев, который финансируется NASA. Его задача — в автоматическом режиме обследовать звездное небо, фиксируя даже небольшие тела и определяя, насколько они опасны для Земли. Система должна предупредить человечество о столкновении за несколько недель или дней (в зависимости от размера небесного тела).

В 2015 году NASA выделило Университету Гавайев грант на пять миллионов долларов на внедрение системы ATLAS. Уже к концу года первый телескоп заработал в полную силу, а спустя два года — в марте 2017-го — к нему подключился и второй. Оба телескопа расположены на Гавайях, на островах Мауи и Мауна Лоа. В июне 2017-го на их зеркально-оптических системах заменили пластины корректора Шмидта, что повысило разрешение снимков. Поскольку ATLAS должен замечать даже мелкие объекты, такая доработка была необходима для нормального функционирования. Итоги работы за этот год впечатлили: из 2057 околоземных объектов 95 % были обнаружены именно системой ATLAS.

ATLAS расправил плечи: как ищут опасные астероиды?
Установка телескопа в обсерватории на острове Мауна Лоа. Фото: blog.fallingstar.com

Однако, поскольку оба телескопа находились в северном полушарии, около трети звездного неба были недоступны для наблюдения. Для решения этой проблемы было предложено установить еще два телескопа в южном полушарии — NASA выделило на это дополнительное финансирование в размере 3,8 миллиона долларов. Для размещения приборов выбрали Южно-Африканскую астрономическую обсерваторию в Сазерленде, а позже — автоматическую чилийскую обсерваторию Эль-Сос на юге пустыни Атакама. На реализацию этого этапа потребовалось четыре года, зато теперь ATLAS обеспечивает полное покрытие звездного неба, более продолжительные наблюдения и меньше зависит от погодных условий в конкретном месте.

Как работает ATLAS

Система ATLAS состоит из относительно небольшого телескопа — с диаметром зеркала 50 сантиметров — и мощной фотокамеры со 110-мегапиксельной ПЗС-матрицей. Телескоп имеет очень широкий угол обзора (7,4 градуса, примерно в 15 раз больше, чем диаметр полной луны). Каждый телескоп на Гавайях сканирует 25 % видимого неба четыре раза за ночь. Камера делает снимки с экспозицией 30 секунд, ещё пять секунд уходит на обработку полученного изображения. Таким образом астрономы сканируют все видимое небо дважды за ночь.

Следующий этап работы ATLAS — поиск астероидов на фоне других небесных объектов. Звезды и галактики практически неподвижны по сравнению с астероидами, которые передвигаются со скоростью 30 угловых секунд в час. Сделанные за ночь четыре фотографии с каждого телескопа сразу же загружаются в компьютер, который анализирует полученные изображения и выделяет подобные быстро перемещающиеся объекты.

По завершении анализа компьютер создает список объектов, которые либо быстро передвигаются, либо быстро меняют яркость. Затем программа определяет, какие из них скорее всего являются астероидами, а какие — другими астрономическими явлениями вроде экзопланет, карликовых планет, сверхновые, космический мусор и другие. Если объект предположительно является астероидом, то компьютер сопоставляет его характеристики с сотней тысяч тел, которые уже есть в базе данных. Если соответствия нет, то вычисляются орбита и выясняется, может ли астероид быть отнесен к потенциально опасным объектам. На все это уходят считанные минуты.

Ларри Денно, главный инженер-программист ATLAS, объясняет, как это работает

Мы вас видим

ATLAS — это только один из проектов, которые входят в глобальную программу NASA Near-Earth Object Observations (NEO). Эта программа — ключевой элемент стратегии агентства по защите планеты от столкновений с небесными телами. Основные задачи обсерваторий, входящих в NEO, — находить, следить и каталогизировать околоземные объекты. Таким образом астрономы могут следить за потенциально опасными объектами и прогнозировать возможные столкновения.

Пока NASA стават задачу отслеживать не менее 90 % околоземных объектов, размер которых превышает 140 метров. Специалисты полагают, что эти и более крупные тела представляют высокую опасность для планеты, потому что столкновение с ними может вызвать огромные разрушения. Из всех 25 тысяч открытых околоземных объектов таких менее половины, и пока что ни один из них, вероятнее всего, не столкнется с Землей в ближайшие сто лет.

Нашли. А дальше что?

Если ATLAS или другой участник NEO находит потенциально опасное тело, то сообщает об этом в Центр малых планет. Оттуда информация направляется нескольким научным группам, которые вычисляют место и время столкновения.

ATLAS расправил плечи: как ищут опасные астероиды?
Астероид 2008 TC3 — первый объект, обнаруженный до того, как он столкнулся с Землей. Анимация: blog.fallingstar.com

За сколько же мы узнаем о возможном ударе? Увы, чем меньше объект, тем позже он попадает в поле нашего зрения — как правило, лишь за несколько дней до столкновения. Единственное, что можно сделать в этой ситуации, — это эвакуировать людей из зоны поражения. Увы, способов противостоять «мелким» угрозам у нас нет.

Об упоминавшихся выше более крупных объектах мы узнаем за несколько лет до столкновения. И тут не все так безнадежно. NASA уже разрабатывает проект DART, который предполагает изменение траектории крупного небесного тела путем столкновения с ним космического аппарата. Все другие идеи пока что находятся более-менее на грани фантастики. Будем надеяться, что у нас еще достаточно времени для подготовки.


Подробнее о проекте DART можно почитать в этой статье:

Миссия DART: как сбить астероид с опасного пути

А здесь мы писали о том, как не стоит бороться с астероидной угрозой:

Вредные советы: как не стоит защищать Землю от падения астероида