Система последнего оповещения о столкновении с землей астероида - Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System

Система последнего оповещения о столкновении с землей астероида
Тип опросаастрономическая съемка  Отредактируйте это в Викиданных
Цельоколоземный объект  Отредактируйте это в Викиданных
Код обсерваторииT05 (ATLAS-HKO)
T08 (ATLAS-MLO)
Интернет сайтПадающая звезда.com/дома.php
[редактировать в Викиданных ]

В Система последнего оповещения о столкновении с землей астероида (АТЛАС; Коды обсерватории T05 и T08 ) это робот астрономическая съемка и система раннего предупреждения, оптимизированная для обнаружения мелких околоземные объекты за несколько недель до дней до того, как они столкновение с Землей.

Финансируется НАСА, и разработан и управляется Гавайским университетом Институт астрономии, в настоящее время в системе установлены два 0,5-метровых телескопа. 156 км отдельно, в Халеакала (ATLAS-HKO) и Мауна-Лоа (ATLAS-MLO) обсерватории.

ATLAS начал наблюдения в 2015 году с помощью одного телескопа, а его версия с двумя телескопами работает с 2017 года. Каждый из двух телескопов обследует четверть всего наблюдаемого неба четыре раза за ясную ночь, чтобы получить четырехкратный охват наблюдаемого неба каждую ночь. две ясные ночи.[1]

Проект получил финансирование НАСА для двух дополнительных телескопов в Южном полушарии. После ввода в эксплуатацию эти два телескопа улучшат четырехкратное покрытие ATLAS наблюдаемого неба с каждых двух ясных ночей до ночного и заполнят его нынешнее слепое пятно в далеком южном небе.[2]

Контекст

Крупные астрономические столкновения существенно повлияли на История Земли, будучи замешанным в формирование системы Земля – Луна, то происхождение воды на Земле, то эволюционная история жизни, и несколько массовые вымирания. Известные доисторические ударные события включают Chicxulub удар, 66 миллионов лет назад, считается причиной Меловое – палеогеновое вымирание.[3] Удар астероида возрастом 37 миллионов лет, вызвавший Кратер Мистастина генерировал температуру, превышающую 2370 ° C, самую высокую из известных естественных температур на поверхности Земли.[4]

На протяжении всей истории человечества сотни ударов Земли (и взрыва болиды ) были зарегистрированы, при этом небольшая их часть стала причиной смерти, травм, материального ущерба или других значительных локальных последствий.[5] Каменные астероиды диаметром 4 метра (13 футов) входят в атмосферу Земли примерно раз в год.[6] Астероиды диаметром 7 метров попадают в атмосферу примерно каждые 5 лет, причем столько же кинетическая энергия как атомная бомба упала на Хиросима (примерно 16 килотонн в тротиловом эквиваленте ), из которых их воздушный взрыв составляет около одной трети, или 5 килотонн.[6] Эти относительно небольшие астероиды обычно взрываются в верхняя атмосфера и большинство или все твердые частицы испарился.[7] Астероиды диаметром 20 м (66 футов) сталкиваются с Землей примерно два раза в столетие. Одно из самых известных зафиксированных столкновений в исторические времена - 50-метровое столкновение 1908 года. Тунгусское событие, который выровнял несколько тысяч квадратных километров леса в очень малонаселенной части Сибирь, Россия. Такое столкновение с более густонаселенным регионом привело бы к локальному катастрофическому ущербу.[8] 2013 год Челябинский метеор Событие - единственное известное столкновение в исторические времена, которое привело к большому количеству травм, за потенциальным исключением, возможно, смертельного, но плохо задокументированного 1490 г. - событие Цин-янь в Китае. Примерно 20-метровый Челябинский метеор - самый крупный зарегистрированный объект, который упал на континент Земли после Тунгусского события.

Будущие столкновения неизбежны, с гораздо большей вероятностью для более мелких астероидов, наносящих региональный ущерб, чем для более крупных глобально разрушающих астероидов. Последняя книга физика Стивена Хокинга 2018 г., Краткие ответы на важные вопросы, считает столкновение с большим астероидом самой большой угрозой для нашей планеты.[9][10][11] В апреле 2018 г. B612 Фонд сообщил: «Это стопроцентная уверенность в том, что нас ударит [разрушительный астероид], но мы не уверены на 100 процентов, когда».[12][13] В июне 2018 г. Национальный совет по науке и технологиям предупредил, что Америка не готова к столкновение с астероидом, и разработал и выпустил "План действий Национальной стратегии обеспечения готовности к сближению с Землей " лучше подготовиться.[14][15][16][17][18]

Ежегодно обнаруживается NEA к опрос с 1995 г.
Большой NEA (диаметром не менее 1 км) обнаруживаются ежегодно
  •   ЛИНЕЙНЫЙ
  •   АККУРАТНЫЙ
  •   Spacewatch
  •   LONEOS
  •   CSS
  •   Пан-СТАРРС
  •   NEOWISE
  •   Другие

Более крупные астероиды могут быть обнаружены даже вдали от Земли, и поэтому их орбиты могут быть определены очень точно за много лет до любого сближения с ними. Во многом благодаря Космический страж каталогизация инициирована мандатом 2005 г. Конгресс США в НАСА,[19] инвентарь примерно из тысячи Около Земли объекты с диаметрами более 1 километра, например, завершено на 97% по состоянию на 2017 год.[20] Предполагаемая завершенность для 140-метровых объектов составляет около одной трети и постепенно улучшается. Любое столкновение одного из этих известных астероидов будет предсказанный на десятилетия или столетия вперед, достаточно долго, чтобы рассмотреть отклонение их подальше от Земли. Ни один из них не повлияет на Землю как минимум в следующем столетии. Таким образом, мы в значительной степени защищены от глобальных, разрушающих цивилизацию, столкновений размером в километр, по крайней мере, в среднесрочной перспективе, но региональные катастрофические столкновения на расстоянии менее километра остаются возможными на данный момент.

Падение астероидов на глубину менее 150 метров не вызовет крупномасштабных повреждений, но все же является локально катастрофическим. Они гораздо более распространены, и их можно, в отличие от более крупных, обнаружить только тогда, когда они подходят очень близко к Земле. В большинстве случаев это происходит только во время их последнего захода на посадку. Таким образом, эти удары всегда будут нуждаться в постоянном наблюдении, и их обычно нельзя идентифицировать раньше, чем за несколько недель, что слишком поздно для перехвата. Согласно заключениям экспертов Конгресса США в 2013 году, НАСА в настоящее время потребуется как минимум пять лет подготовки, прежде чем можно будет запустить миссию по перехвату астероида.[21] Это время можно было бы значительно сократить, предварительно спланировав миссию, готовую к запуску, но встретив астероид, а затем отклонение каждая из них, по крайней мере, на диаметр Земли после ее перехвата, потребует несколько несжимаемых дополнительных лет.

Именование

В Последнее предупреждение Часть названия системы подтверждает, что ATLAS обнаружит астероиды меньшего размера на несколько лет слишком поздно для потенциального отклонения, но обеспечит предупреждение за дни или недели, необходимые для эвакуации и иным образом подготовки целевой области. По словам руководителя проекта ATLAS Джона Тонри, «этого времени достаточно, чтобы эвакуировать людей, принять меры по защите зданий и другой инфраструктуры, а также предупредить об опасности цунами, вызванной ударами океана».[22] Большинство из более чем 1 миллиарда рубли повреждать[23] и из 1500 травм[24] вызвано 17-м Челябинский метеоритный удар в 2013 г. были разбиты оконные стекла ударная волна.[25] Даже если предупредить за несколько часов до удара, эти потери и травмы можно было бы значительно уменьшить, если бы все окна были открыты перед столкновением и держались подальше от них.

Обзор

Проект ATLAS разработан в Гавайский университет при финансировании НАСА в размере 5 миллионов долларов США,[26] и его первый элемент был развернут в 2015 году. Этот первый телескоп был полностью введен в эксплуатацию в конце 2015 года, а второй - в марте 2017 года. Замена изначально некачественного Пластины корректора Шмидта обоих телескопов в июне 2017 г. приблизили качество изображения к его номинальной ширине 2 пикселя (3,8 дюйма) и, следовательно, улучшили их чувствительность на один величина.[27] В августе 2018 года проект получил 3,8 миллиона долларов США дополнительного финансирования НАСА для установки двух телескопов в Южном полушарии, один из которых будет размещен в Южноафриканская астрономическая обсерватория,[28][29] а другой, скорее всего, установлен в Чили. Это географическое расширение ATLAS обеспечит видимость далекого южного неба, более непрерывное покрытие, лучшую устойчивость к плохой погоде и дополнительную информацию об орбите астероида с параллакс эффект.[30] Полная концепция ATLAS состоит из восьми телескопов, разбросанных по всему земному шару, для круглосуточного наблюдения и круглосуточного обзора.

Пока их сияющий не слишком близко к Солнцу, а для нынешней системы, расположенной на Гавайях, не слишком далеко в Южном полушарии, автоматизированная система выдает предупреждение об астероиде диаметром 45 метров (150 футов) за одну неделю и предупреждение за три недели для 120 м (390 футов).[26] Для сравнения, в феврале 2013 года в Челябинске был удар метеора от объекта диаметром 17 м (60 футов). Направление его прибытия оказалось близко к Солнцу.[31] и поэтому он находился в слепой зоне любой наземной системы предупреждения о видимом свете. Подобный объект, прибывающий из темноты, теперь будет обнаружен ATLAS за несколько дней до этого.[32]

Как побочный продукт своей основной цели дизайна, ATLAS может идентифицировать любой умеренно яркий переменный или движущийся объект в ночном небе. Поэтому он также ищет переменные звезды,[33] сверхновые,[26] не воздействующий астероиды, кометы, и карликовые планеты.

Конструкция и работа

Полная концепция ATLAS состоит из восьми 50-сантиметровых диаметров f / 2. Райт -Телескопы Шмидта, разбросанные по земному шару для полного ночного неба и круглосуточного охвата, и каждая из них оснащена 110-мегапиксельной камерой на матрице ПЗС. Текущая система состоит из двух таких телескопов, работающих на расстоянии 160 км на Халеакала и Мауна-Лоа на Гавайских островах - ATLAS1 и ATLAS2.[34] Главной особенностью этих телескопов является их большое поле зрения 7,4 °, что примерно в 15 раз больше диаметра полной Луны, из которых 10 500 × 10 500 CCD-камеры отображают центральную часть 5,4 ° × 5,4 °. Эта система может отображать все ночное небо, видимое с Гавайев, с помощью около 1000 отдельных наведений телескопа. Таким образом, при 30 секундах на экспозицию плюс 10 секундах для одновременного считывания показаний камеры и повторного наведения телескопа каждое устройство ATLAS может сканировать все видимое небо немного больше одного раза за ночь, с медиана предел полноты на кажущаяся величина 19.[35] Поскольку задача телескопа - идентифицировать движущиеся объекты, каждый телескоп фактически наблюдает одну четверть неба четыре раза за ночь с примерно 15-минутными интервалами. Это позволяет автоматически связать несколько наблюдений астероида с предварительной орбитой с некоторой устойчивостью к потере одного наблюдения для перекрытия между астероидом и яркой звездой и прогнозировать ее приблизительное положение в последующие ночи. Видимая величина 19 классифицируется как «прилично, но не очень тусклая» и примерно в 100 000 раз слабее, чтобы ее можно было увидеть невооруженным глазом из очень темного места. Это эквивалентно свету пламени спички в Нью-Йорке, если смотреть из Сан-Франциско. Таким образом, ATLAS сканирует видимое небо с гораздо меньшей глубиной, но гораздо быстрее, чем большие массивы обзорных телескопов, такие как телескопы Гавайского университета. Пан-СТАРРС. Pan-STARRS уходит примерно в 100 раз глубже, но для того, чтобы один раз просканировать все небо, нужны недели, а не половина ночи.[26] Это делает ATLAS более подходящим для поиска небольших астероидов, которые можно увидеть только в течение нескольких дней, когда они резко становятся ярче, когда они проходят очень близко к Земле.

Программа НАСА по околоземным наблюдениям первоначально предоставила грант в размере 5 миллионов долларов США, из которых 3,5 миллиона долларов были покрыты на первые три года проектирования, строительства и разработки программного обеспечения, а остаток гранта - на финансирование эксплуатации системы в течение двух лет после ввода системы в эксплуатацию в конце 2015 года.[36] Дальнейший грантовый фонд НАСА продолжил работу ATLAS до 2021 года[37] и строительство двух южных телескопов.[28]

После завершения в 2020 году новый сайт ATLAS восстановит текущее отсутствие покрытия в Южное полушарие (видеть Прогнозирование столкновения с астероидом ). Расположенный примерно в 120 ° (8 часов) к востоку от существующих съемок, запланированный ATLAS Южная Африка и НЕОСТЕЛ телескопы также будут давать предупреждения в дневное время на Гавайях и в Калифорнии. Это в основном имеет значение для небольших астероидов, которые становятся достаточно яркими для обнаружения максимум на день или два.

Открытия

  • SN 2018cow, относительно яркая сверхновая 16.06.2018.
  • 2018 г., крупнейший астероид, пролетевший так близко к Земле с 1971 года 2 января 2018 года.
  • A106fgF, астероид высотой 2–5 м, пролетевший очень близко или столкнувшийся с Землей 22 января 2018 года.
  • 2018 RC, около земного астероида 3 сентября 2018 г. (примечательно тем, что он был обнаружен более чем за день до ближайшего сближения 9 сентября 2018 г.).[38]
  • A10bMLz, неизвестный космический мусор, так называемый «объект пустой мусорный мешок», 25 января 2019 г.[39]
  • 2019 МО, астероид высотой около 4 м, столкнувшийся с Карибское море к югу от Пуэрто-Рико в июне 2019[40]
  • C / 2019 Y4 (ATLAS), комета
  • 2020 VT4 который прошел ближе к Земле, чем любой известный астероид

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Тонри; и другие. (28 марта 2018 г.). "ATLAS: система обзора всего неба с высокой частотой кадров". Публикации Тихоокеанского астрономического общества. 130 (988): 064505. arXiv:1802.00879. Bibcode:2018PASP..130f4505T. Дои:10.1088 / 1538-3873 / aabadf. S2CID  59135328. Проверено 14 апреля 2018 г.
  2. ^ Уотсон, Трэйси (14 августа 2018 г.). «Проект по обнаружению астероидов, убивающих города, распространяется в Южном полушарии». международный научный журнал природа. Springer Nature Limited. Получено 17 октября 2018.
  3. ^ Беккер, Луанн (2002). «Повторные удары». Scientific American. 286 (3): 76–83. Bibcode:2002SciAm.286c..76B. Дои:10.1038 / scientificamerican0302-76. PMID  11857903.
  4. ^ Дворский, Георгий (17.09.2017). «Самая высокая из известных температур на Земле была вызвана ударом древнего астероида». Gizmodo. Получено 2017-09-17.
  5. ^ Льюис, Джон С. (1996), Железный и ледяной дождь, Helix Books (Эддисон-Уэсли), стр.236, ISBN  978-0-201-48950-7
  6. ^ а б Роберт Маркус; Х. Джей Мелош; Гарет Коллинз (2010). «Программа воздействия на Землю». Имперский колледж Лондона / Университет Пердью. Получено 2013-02-04. (решение с использованием 2600 кг / м ^ 3, 17 км / с, 45 градусов)
  7. ^ Кларк Р. Чепмен и Дэвид Моррисон; Моррисон (6 января 1994 г.), «Удары астероидов и комет на Землю: оценка опасности», Природа, 367 (6458): 33–40, Bibcode:1994Натура.367 ... 33С, Дои:10.1038 / 367033a0, S2CID  4305299
  8. ^ Яу К., Вайсман П. и Йоманс Д. Падение метеорита в Китае и некоторые связанные с ним человеческие жертвы, Метеоритика, Vol. 29, № 6, стр. 864–871, ISSN  0026-1114, библиографический код: 1994Metic..29..864Y.
  9. ^ Стэнли-Беккер, Исаак (15 октября 2018 г.). «Стивен Хокинг опасался расы« сверхлюдей », способных манипулировать своей собственной ДНК». Вашингтон Пост. Получено 26 ноября 2018.
  10. ^ Халдеванг, Макс де (14 октября 2018 г.). «Стивен Хокинг оставил нам смелые предсказания об ИИ, сверхлюдях и инопланетянах». Кварцевый. Получено 26 ноября 2018.
  11. ^ Богдан, Деннис (18 июня 2018 г.). «Комментарий - нужен лучший способ избежать разрушительных астероидов?». Нью-Йорк Таймс. Получено 26 ноября 2018.
  12. ^ Харпер, Пол (28 апреля 2018 г.). «Земля будет поражена астероидом со 100% ОПРЕДЕЛЕННОСТЬЮ - предупреждают космические эксперты - ЭКСПЕРТЫ предупредили, что это« 100% уверенности », что Земля будет опустошена астероидом, поскольку миллионы летят на планету незамеченными». Daily Star. Получено 25 июн 2018.
  13. ^ Гомер, Аарон (28 апреля 2018 г.). "Земля будет поражена астероидом со 100-процентной уверенностью, - говорит группа наблюдателей за космосом B612 - Группа ученых и бывших астронавтов посвятила себя защите планеты от космического апокалипсиса". Inquisitr. Получено 25 июн 2018.
  14. ^ Персонал (21 июня 2018 г.). "План действий Национальной стратегии обеспечения готовности к сближению с Землей" (PDF). белый дом. Получено 25 июн 2018.
  15. ^ Мандельбаум, Райан Ф. (21 июня 2018 г.). «Америка не готова справиться с катастрофическим столкновением с астероидом, - предупреждает новый отчет». Gizmodo. Получено 25 июн 2018.
  16. ^ Мирвольд, Натан (22 мая 2018 г.). «Эмпирическое исследование анализа астероидов WISE / NEOWISE и результатов». Икар. 314: 64–97. Bibcode:2018Icar..314 ... 64M. Дои:10.1016 / j.icarus.2018.05.004.
  17. ^ Чанг, Кеннет (14 июня 2018 г.). «Астероиды и противники: бросая вызов тому, что НАСА знает о космических камнях - Два года назад НАСА отвергло и высмеяло критику любителя своей базы данных астероидов. Теперь Натан Мирвольд вернулся, и его статьи прошли экспертную оценку». Нью-Йорк Таймс. Получено 25 июн 2018.
  18. ^ Чанг, Кеннет (14 июня 2018 г.). «Астероиды и противники: вызов тому, что НАСА знает о космических камнях - соответствующие комментарии». Нью-Йорк Таймс. Получено 25 июн 2018.
  19. ^ Персонал (21 июня 2018 г.). "Закон о наблюдении за объектами, сближающимися с Землей, Джордж Э. Браун, мл.. GovTrack. Получено 15 декабря 2018.
  20. ^ Мэтт Уильямс (20 октября 2017 г.). «Хорошие новости! Смертоносных неоткрытых астероидов меньше, чем мы думали». Вселенная сегодня. В архиве из оригинала на 2017-11-04. Получено 2017-11-14.
  21. ^ Конгресс США (19 марта 2013 г.). «Угрозы из космоса: обзор усилий правительства США по отслеживанию и смягчению последствий астероидов и метеоров (Часть I и Часть II) - слушания перед Комитетом по науке, космосу и технологиям Палаты представителей Сто тринадцатого Конгресса, первая сессия» (PDF). Конгресс США. п. 147. Получено 26 ноября 2018.
  22. ^ Кларк, Стюарт (20 июня 2017 г.). «Астероиды и как их отклонить». Хранитель. Получено 2013-02-22.
  23. ^ Ущерб от челябинского метеорита превысит миллиард рублей [Ущерб от Челябинского метеорита превышает миллиард рублей]. Лента.ру. 15 февраля 2013 г. В архиве из оригинала 13 мая 2013 г.
  24. ^ Число пострадавших при падении метеорита приблизилось к 1500 [Число жертв метеорита приблизилось к 1500]. РосБизнесКонсалтинг [РБК]. 18 февраля 2013. Архивировано с оригинал 2 мая 2013 г.. Получено 15 декабря 2018.
  25. ^ Хайнц, Джим; Исаченков, Владимир (15 февраля 2013 г.). «Метеор взорвался над Уральскими горами в России; 1100 человек получили ранения, когда ударная волна вылетела из окон». Postmedia Network Inc. Ассошиэйтед Пресс. Архивировано из оригинал на 2013-05-13. Получено 2017-05-28. МЧС Пресс-секретарь Владимир Пургин сказал, что многие из раненых были порезаны, когда они собрались к окнам, чтобы посмотреть, что вызвало интенсивную вспышку света, которая на мгновение была ярче солнца.
  26. ^ а б c d Гавайский университет в Институте астрономии Маноа (18 февраля 2013 г.). "ATLAS: Система последнего предупреждения о столкновении с астероидом и землей". Журнал Astronomy. Получено 2013-02-22.
  27. ^ Генри Вейланд (18 февраля 2013 г.). "Установлены новые корректоры Шмидта!". Получено 2017-10-12.
  28. ^ а б Проект по обнаружению астероидов, убивающих города, расширяется до Южного полушария.
  29. ^ «SAAO вносит свой вклад в глобальные усилия по обнаружению объектов, сближающихся с Землей».
  30. ^ Атлас: как это работает. Система последнего оповещения о столкновении с землей астероида.
  31. ^ Сулуага, Хорхе I .; Феррин, Игнасио (2013). «Предварительная реконструкция орбиты Челябинского метеороида». arXiv:1302.5377 [астрофизиолог EP ]. Мы используем этот результат, чтобы отнести метеороид к семействам околоземных астероидов, обнаружив, что родительское тело принадлежало астероидам Аполлон.
  32. ^ [1] Прорыв: команда UH успешно обнаруживает приближающийся астероид
  33. ^ Хайнце, А. Н; Тонри, Джон Л; Денно, Ларри; Флюеллинг, Хизер; Сталдер, Брайан; Отдыхай, Армин; Смит, Кен В.; Смарт, Стивен Дж; Вейланд, Генри (2018). "Первый каталог переменных звезд, измеренных Системой последнего предупреждения о столкновении с землей астероида (ATLAS)". Астрономический журнал. 156 (5): 241. arXiv:1804.02132. Bibcode:2018AJ .... 156..241H. Дои:10.3847 / 1538-3881 / aae47f. S2CID  59939788.
  34. ^ Телескоп ATLAS 2, установленный на Мауна-Лоа, Ари Хайнце [2] Проверено 7 апреля 2017 года.
  35. ^ Технические характеристики ATLAS
  36. ^ Оливер, Крис. Проект ATLAS, финансируемый НАСА, На Кило Хоку (Новостная рассылка), Институт астрономии, Гавайский университет, № 46, 2013, с. 1. Проверено 2 августа 2014 года.
  37. ^ Обновление ATLAS № 18: март 2017 г. [3] Проверено 14 апреля 2017 года.
  38. ^ Рекорды Центра малых планет для РЦ 2018
  39. ^ «Таинственный объект, замеченный в атмосфере Земли». IFLScience. Получено 2020-03-31.
  40. ^ «Прорыв: команда UH успешно обнаруживает приближающийся астероид». www.ifa.hawaii.edu. Получено 2020-03-31.

внешняя ссылка