Samarbeidsnøkkel for å oppdage en asteroide på vei mot jorden

Hvis du har lagt merke til en økning i rapporter om asteroider som suser nær jorden de siste årene, kan det virke som om planeten vår står mer i fare for å bli truffet av en romstein enn noen gang før. Men det har egentlig ikke vært en økning i antall asteroider som truer jorden - det er at vår evne til å oppdage disse asteroidene har blitt dramatisk forbedret.

Takket være forbedringer i teknologi som økning i datakraft og kraftigere teleskoper, kan astronomer nå skanner himmelen mer detaljert enn noen gang før, og de oppdager flere objekter som går i bane rundt solen og nærmer seg Jord. Men dette arbeidet kan ikke utføres av bare ett land eller ett byrå. For å beskytte planeten trenger vi et globalt nettverk av teleskoper og forskere som jobber sammen.

For å finne ut mer om hvordan du identifiserer og sporer asteroider som nærmer seg jorden, og hvordan globale samarbeid kan holde planeten vår trygg, snakket vi med kometekspert Olivier Hainaut fra European Southern Observatorium.

Handelens verktøy

Når det gjelder å oppdage asteroider, er det to essensielle typer verktøy astronomer bruker: For det første er det undersøkelser over hele himmelen. Disse undersøkelsene skanner hele himmelen for å søke etter ulike objekter, inkludert asteroider som potensielt kan være en trussel mot jorden. Vanligvis, når en undersøkelse oppdager en asteroide, kan den spore den og regne ut banen for å se om den vil komme i nærheten av planeten vår.

Imidlertid er det en hake. De fleste undersøkelsesteleskoper er bygget på den nordlige halvkule, ettersom de fleste rike land som bygger teleskoper ligger i nord. Men du kan ikke se hele himmelen fra den nordlige halvkule. Fra Hawaii, for eksempel, hvor mange teleskoper er plassert, kan du se omtrent tre fjerdedeler av himmelen. Og det betyr at noen objekter nærmer seg i vår blindsone, som en enorm asteroide som nylig passerte jorden og var oppdaget av en amatørastronom fra Brasil.

Noen ganger vil en asteroide være for svak til at en undersøkelse over hele himmelen kan spore, eller den kan se spesielt interessant ut eller som om den kan være truende for jorden. I slike tilfeller vil all-sky-undersøkelsene gi informasjon om objektet til astronomer som kjører det andre viktige verktøyet, store teleskoper. Disse enhetene er fordelt over den nordlige og sørlige halvkule, som de to Keck-teleskopene på Hawaii eller Very Large Telescope i Chile.

Disse store teleskopene har et mindre synsfelt - så de kan bare se på et lite område på himmelen om gangen - men de kan se mye mer detaljert, så de kan brukes til å spore asteroider når de har vært det identifisert.

Hvor skal man bygge et stort teleskop

Rent praktisk ville det være lettest for organisasjoner å bygge teleskoper i deres bokstavelige bakgård, men det vil ikke kutte det når det kommer til store teleskoper. Det er derfor European Southern Observatory har teleskoper plassert i Chile, selv om det er en europeisk organisasjon.

Disse store teleskopene må dekke begge halvkulene, som Hainaut forklarte: «Det er noen få ting som er synlige på den sørlige halvkule som ikke er synlige fra nord: Det galaktiske senteret, siden senteret av galaksen vår er i sør, og de to magellanske skyene, som er de to satellittene [galaksene] til vår melke. Vei. Dette er tre superviktige gjenstander, og det var ikke mulig å studere dem ordentlig fra nord.»

Men ikke et hvilket som helst sted på den sørlige halvkule vil gjøre det. Plasseringer for store teleskoper må oppfylle svært spesifikke parametere, som å være langt unna byer for å unngå lysforurensning, og ha minimal skydekning slik at utsikten ikke blir ødelagt. Et annet problem er turbulens, som om vinden er turbulent på et bestemt sted, vil dette forvrenge bildene som samles av et teleskop der.

Det hjelper også å ha en plassering som er i høy høyde og med lave nivåer av vann i atmosfæren; disse faktorene har en tendens til å sammenfalle med lav skydekning og lav turbulens.

Etter et langt søk fant ESO det ideelle stedet i Chile, med steder i og i utkanten av Atacama-ørkenen. "Nord i Chile er helt magisk," sa Hainaut. "Det er en ørken, det er høyt, og det er nær havet." Å være nær havet betyr at vinden generelt blåser i én retning og flyter på en rett, ikke-turbulent måte.

Det er det perfekte stedet for astronomi, så det er nå stedet for ESOs Paranal Observatory, der Very Large Telescope er lokalisert, samt La Silla-observatoriet, hvor en rekke mindre teleskoper er plassert.

Bruke teleskoper for å spore asteroider

Hvor motintuitivt det enn kan høres ut, er veldig store asteroider, som den som antas å ha drept dinosaurene, ikke den største bekymringen når det kommer til planetarisk beskyttelse akkurat nå. Disse enorme steinbitene, mer enn en kilometer store, er relativt enkle å spore. "Dinosaurmorderne, der vil jeg si at vi er i ganske god form," sa Hainaut. "Fordi selv i dag kjenner vi de fleste av disse asteroidene fordi de er store nok."

I den andre enden av skalaen vil asteroider som er omtrent på størrelse med en fotball brenne opp i atmosfæren og bli et stjerneskudd. Asteroidene som er mest potensielt farlige for planeten vår slik situasjonen er, er de i mellomområdet. "De farlige for de kommende årene er de mellom hundre meter og en kilometer, omtrent," sa Hainaut. "Der har vi mange å oppdage."

Vi har til og med hatt en nær samtale med en slik innvirkning det siste tiåret. I 2013 kom en omtrent 20 meter bred asteroide inn i jordens atmosfære nær den russiske byen Chelyabinsk og eksploderte rundt 30 kilometer (18,5 miles) fra bakken. Den resulterende eksplosjonen virket lysere enn solen og skapte en sjokkbølge som blåste ut vinduer i bygninger i seks forskjellige byer. Tusenvis av mennesker ble skadet, men heldigvis døde ingen.

Heldigvis eksploderte gjenstanden høyt i atmosfæren og traff ikke bakken, ellers ville skaden vært mye, mye verre. Gjenstanden ble beregnet til å veie mellom 12 000 og 13 000 tonn, og den eksploderte med rundt 25 ganger energien til atombomben som ble detonert på Hiroshima.

Den neste generasjonen av himmelundersøkelser

Selv om det har blitt gjort store fremskritt i deteksjonen av asteroider de siste årene, er astronomene godt klar over at det er mer arbeid å gjøre. Oppgaven med å oppdage asteroider vil bli videreført av kommende prosjekter som Vera C. Rubin Observatory, som vil gjennomføre undersøkelser over hele himmelen ved å bruke sitt 8,4 meter store Simonyi Survey Telescope.

Observatoriet ligger i Elqui-provinsen i Chile, og skal ta sitt første lysbilde neste år ved hjelp av verdens største digitalkamera. Dette vil bidra til å balansere den nordlige skjevheten til undersøkelsesteleskoper ved å fange himmelen fra sør.

"Det er virkelig en gamechanger," sa Hainaut. "Det er et stort teleskop, 8 meter, så det betyr at det egentlig er samme klasse som [Very Large Telescope], som Keck, som Subaru, som Gemini. Bortsett fra at det er et bredfelt undersøkelsesteleskop.» Det betyr at den vil kartlegge hele himmelen, men også i dype detaljer, slik at astronomer kan oppdage mindre eller svakere gjenstander.

Og identifisering av potensielt farlige asteroider er et hovedmål med prosjektet, som Hainaut forklarte: "Det vil ha en ekstremt aggressiv tidsplan, som dekker hele himmelen med noen få dagers mellomrom og behandler alt i sanntid, inkludert en algoritme for å finne asteroider."

Planetbeskyttelse er en global bestrebelse

Hvis vi er i stand til å oppdage asteroider før de kommer til jorden, kan vi ta skritt for å beskytte oss selv. Med noen timers varsel om hvor en påvirkning kan skje, kan vi redde tusenvis av liv ved å slå av gass og elektrisitet i området. Og med år eller til og med tiår med advarsel, kan vi ta skritt for å avlede eller ødelegge en innkommende asteroide ved hjelp av teknologi som Hera-oppdraget, et planetarisk forsvarssamarbeid mellom NASA, ESA (European Space Agency) og mange andre land og byråer.

En ting er klart: Når det gjelder å identifisere og spore asteroider, og redusere skadene forårsaket av en potensiell påvirkning, kan ingen land handle alene. Å beskytte planeten er en virkelig global bestrebelse.