Görünürde saklanan ölümcül asteroitler. Yeni bir araç keşiflerine yardımcı olur.

Ed Law, Dünya’yı ölümcül asteroitlerden kurtarmak istiyor.

Ya da en azından, yolumuza çıkan büyük bir uzay kayası varsa, uygulamalı fizikte doktora yapmış eski bir NASA astronotu olan Dr. Lu, onu bize çarpmadan önce bulmak istiyor – umarım yıllarca önceden uyarı ve insanlık için bir fırsatla . harcamak.

Salı günü, Dr. Lu’nun kurulmasına yardım ettiği kar amacı gütmeyen bir grup olan B612 Vakfı, 100’den fazla asteroit keşfettiğini duyurdu. (Kurumun adı, Antoine de Saint-Exupery’nin çocuk kitabı “Küçük Prens”e göndermedir; B612, karakterin ana asteroididir.)

Bu kendi içinde fark edilmez. Dünyanın dört bir yanındaki gökyüzü gözlemcileri tarafından sürekli olarak yeni asteroitler bildiriliyor. Bu, arka bahçe teleskoplarına sahip hobileri ve gece gökyüzünü sistematik olarak inceleyen robotik araştırmaları içerir.

Dikkat çekici bir şekilde, B612 yeni bir teleskop inşa etmedi ve hatta mevcut teleskoplarla yeni gözlemler yapmadı. Bunun yerine, B612 tarafından finanse edilen araştırmacılar, asteroitleri 68 milyar kozmik ışık noktasından elemek için – 412.000’i Ulusal Kızılötesi Optik Astronomi Araştırma Laboratuvarı’ndaki Dijital Arşivlerde veya NOIRLab’da bulunan – yıllarca eski görüntülere karmaşık hesaplama yetenekleri uyguladılar. resimlerde yakalandı.

Bu modern astronomi yöntemidir.” dedi.

Arama ekler NASA ve Diğer Kuruluşların “Gezegen Savunması” Çabaları dünya çapında.

Bugün, çapı en az 460 fit olan 25.000 Dünya’ya yakın asteroitin sadece yüzde 40’ı bulundu. Geriye kalan yüzde 60’lık kısım – her biri Dünya ile çarpışmada yüz milyonlarca ton TNT’ye eşdeğer enerji salma potansiyeline sahip yaklaşık 15.000 uzay kayası – henüz keşfedilmemiş durumda.

B612, Washington Üniversitesi’nde yüksek lisans öğrencisi olan Joachim Moeyens ve doktora danışmanı astronomi profesörü Mario Juric ile işbirliği yaptı. Onlar ve üniversitenin Astrofizik ve Kozmolojide Yoğun Veri Araştırma Enstitüsü’ndeki meslektaşları, yalnızca hangi ışık noktalarının asteroit olabileceğini belirlemek için değil, aynı zamanda farklı gecelerde çekilen görüntülerde hangi ışık noktalarını görmek için astronomik görüntüleri inceleyebilen bir algoritma geliştirdiler. aslında aynı asteroit.

Esasen, araştırmacılar gerçekte görülenleri ancak gözlemlenmeyenleri tespit etmenin bir yolunu geliştirdiler.

Genellikle asteroitler, gökyüzünün aynı kısmı tek bir gecede birden çok kez fotoğraflandığında keşfedilir. Gece gökyüzünün bir parçası birçok ışık noktası içerir. Uzak yıldızlar ve galaksiler aynı sırada kalır. Ancak güneş sistemi içinde çok daha yakındaki nesneler hızlı hareket eder ve konumları gece boyunca değişir.

Gökbilimciler, bir gece boyunca hareket eden tek bir nesnenin bir dizi gözlemini “izleme” olarak adlandırır. İzleyici, cismin hareketinin bir göstergesini sağlayarak gökbilimcileri başka bir gece arayabilecekleri yere yönlendirir. Aynı nesnenin eski fotoğraflarını da arayabilirler.

Sistematik asteroit aramalarının parçası olmayan birçok astronomik gözlem, kaçınılmaz olarak asteroitleri kaydeder, ancak küçük yolları bir araya getirmek için gereken çoklu gözlemleri değil, yalnızca tek bir zaman ve yerde kaydeder.

Örneğin, NOIRLab görüntüleri öncelikle Şili’deki Victor M. Blanco 4 metrelik teleskobu tarafından, evrendeki galaksilerin dağılımını haritalamak için gece gökyüzünün yaklaşık sekizde birinin incelenmesinin bir parçası olarak alındı.

Fazladan ışık noktaları göz ardı edildi, çünkü onlar gökbilimcilerin üzerinde çalıştıkları şey değildi. Dr. Lu, “Bu, yalnızca gökyüzünün rastgele resimlerindeki rastgele verilerdir” dedi.

Ancak Bay Moeyens ve Dr. Juric için, bir yıldız veya galaksi olmayan tek bir ışık noktası, İzciksiz Heliosentrik Yörünge Kurtarma veya THOR olarak adlandırdıkları algoritmalarının başlangıç ​​noktasıdır.

Yerçekimi yasası asteroitin hareketini kontrol eder. THOR, belirli bir mesafe ve hız varsayarak, gözlenen ışık noktasına karşılık gelen bir test yörüngesi oluşturur. Ardından asteroitin sonraki ve önceki gecelerde nerede olduğunu hesaplar. Verilerde bir ışık noktası belirirse, aynı asteroit olabilir. Algoritma birkaç hafta içinde beş veya altı gözlemi bir araya getirebiliyorsa, bu bir asteroid keşfetmek için umut verici bir aday.

Prensipte, incelenecek sonsuz sayıda olası test yörüngesi vardır, ancak bunu hesaplamak asla pratik değildir. Pratikte, asteroitler belirli yörüngeler etrafında kümelendiğinden, algoritmanın yalnızca dikkatle seçilmiş birkaç bin olasılığı göz önünde bulundurması gerekir.

Bununla birlikte, binlerce potansiyel asteroit için binlerce test yörüngesini hesaplamak, sayıları kırmak için göz korkutucu bir iştir. Ancak bulut bilişimin ortaya çıkışı – muazzam bilgi işlem gücü ve İnternet üzerinden dağıtılan veri depolaması – bunu mümkün kılıyor. Google, bu çabaya Google Cloud platformunda zaman ayırdı.

Google Uygulamalı Yapay Zeka Direktörü Scott Benberthy, “Gördüğüm en harika uygulamalardan biri” dedi.

Şimdiye kadar, bilim adamları NOIRLab arşivlerinden bir ay, Eylül 2013 için verilerin yaklaşık sekizde birini incelediler. THOR, 1.354 potansiyel asteroit üretti. Birçoğu zaten Uluslararası Astronomi Birliği’nin Küçük Gezegen Merkezi tarafından tutulan asteroit kataloğundaydı. Bazıları daha önce gözlemlenmişti, ancak sadece bir gece boyunca ve küçük yol bir yörüngeyi güvenle belirlemek için yeterli değildi.

Minor Planet Center, şimdiye kadar 104 nesnenin yeni keşifler olduğunu doğruladı. NOIRLab arşivi, bulunmayı bekleyen on binlerce asteroit olduğunu gösteren yedi yıllık veri içeriyor.

“Bence harikaVeTHOR’un geliştirilmesinde yer almayan Minor Planet Center direktörü Matthew Payne dedi. “Bence çok ilginç ve aynı zamanda halihazırda var olan arşiv verilerinden iyi bir şekilde yararlanmamızı sağlıyor.. “

Algoritma şu anda yalnızca Mars ve Jüpiter arasında yörüngeleri olan ve Dünya’ya yakın asteroitleri değil, gezegenimizle çarpışabilecek olan ana kuşak asteroitlerini bulmak için yapılandırılmıştır. Dünyaya yakın asteroitleri tanımak daha zordur çünkü daha hızlı hareket ederler. Aynı asteroitin farklı gözlemleri, zaman ve mesafe bakımından uzaktan ayrılabilir ve algoritmanın, bağlantıları kurmak için daha fazla sayı-çatışma yapması gerekir.

Bay Moen, “Kesinlikle başarılı olacak,” dedi. “Olmaması için hiçbir sebep yok. Gerçekten deneme şansım olmadı.”

THOR, yalnızca eski verilerde yeni asteroitler keşfetme yeteneğine sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda gelecekteki gözlemleri de değiştirebilir. Örneğin, Vera C Robin GözlemeviEskiden Büyük Evrensel Tarama Teleskobu olarak bilinen , şu anda Şili’de yapım aşamasındadır.

Ulusal Bilim Vakfı tarafından finanse edilen Rubin Gözlemevi, zaman içindeki değişiklikleri izlemek için sık sık gece gökyüzünü tarayan 8,4 metrelik bir teleskoptur.

Gözlemevinin görevinin bir kısmı, evrenin büyük ölçekli yapısını incelemek ve süpernova olarak da bilinen uzak süpernovaları belirlemektir. Evinize daha yakın bir yerde, güneş sisteminin etrafında dönen bir gezegenden daha küçük çok sayıda nesne keşfedeceksiniz.

Birkaç yıl önce, bazı bilim adamları, Rubin Teleskobu’nun gözlem modellerinin, daha fazla asteroit çarpması tespit edebilmesi ve böylece daha tehlikeli ancak keşfedilmemiş asteroitleri daha hızlı bir şekilde bulabilmesi için değiştirilebileceğini öne sürdüler. Ancak bu değişiklik, diğer astronomik araştırmaları yavaşlatırdı.

THOR algoritması Rubin’in verileriyle iyi çalıştığını kanıtlarsa, teleskopun gökyüzünün aynı bölümünü gece iki kez taramasına gerek kalmayacak, bunun yerine alanı iki kez kaplamasına izin verecek.

Teleskop direktörü ve THOR’u açıklayan ve gözlemlere karşı test eden bilimsel bir makalenin yazarı olan Zeljko Ivezic, “Bu ilke olarak devrim niteliğinde veya en azından çok önemli olabilir” dedi.

Teleskop gökyüzünde her dört gece yerine iki gecede bir aynı yere dönebilirse, süpernova arayışı da dahil olmak üzere diğer araştırmalara fayda sağlayabilir.

Dr. Evezek, “Bu, algoritmanın asteroitlerle hiçbir ilgisi olmayan başka bir etkisi olacaktır” dedi. “Peyzajın nasıl değiştiğini çok iyi gösteriyor. Bilim ekosistemi değişiyor çünkü artık yazılımlar, 20-30 yıl önce hayal bile edemeyeceğiniz, aklınıza bile getirmediğiniz şeyleri yapabiliyor.”. “

Dr. Lu için THOR, on yıl önce sahip olduğu aynı hedeflere ulaşmak için farklı bir yol sunuyor.

O sırada B612, iddialı ve çok daha pahalı bir projeyle ilgileniyordu. Kâr amacı gütmeyen kuruluş, Sentinel adlı kendi uzay teleskopunu inşa edecek, fırlatacak ve işletecekti.

O sırada, Dr. Lu ve B612’nin diğer liderleri, tehlikeli uzay kayaları arayışının yavaş temposu karşısında hüsrana uğradılar. 2005’te Kongre, NASA’ya 2020 yılına kadar 460 fit veya daha fazla çapa sahip Dünya’ya yakın asteroitlerin yüzde 90’ını bulmasını ve izlemesini emretti. Ancak kanun koyucular NASA’nın işi halletmek için ihtiyaç duyduğu parayı sağlamadı ve son teslim tarihi daha az bir süre geçti. O asteroitler.

Sentinel’e abone olmak için özel bağışçılardan 450 milyon dolar toplamak, özellikle NASA asteroitleri tespit etmek için kendi uzay teleskopunu inşa etmeyi düşündüğünden, B612 için zorluydu.

Ulusal Bilim Vakfı, Rubin Gözlemevi için onay verdiğinde, B612 planlarını yeniden değerlendirdi. Dr. Lu, “Hızlı bir şekilde arkamızı dönüp ‘Çözmek için orada olduğumuz sorunu çözmek için farklı yaklaşım nedir?’ diyebiliriz.” dedi. “

Rubin Gözlemevi, yaklaşık bir yıl içinde ilk test gözlemlerini yapacak ve yaklaşık iki yıl içinde faaliyete geçecek. Dr. Evcic, Rubin’in on yıllık gözlemlerinin, diğer asteroit aramalarıyla birleştiğinde, Kongre’nin yüzde 90 hedefine ulaşabileceğini söyledi.

NASA da gezegen savunma çabalarını hızlandırıyor. NEO Surveyor adlı asteroit teleskopu ilk tasarım aşamasında ve 2026’da fırlatmayı hedefliyor.

Ve bu yılın ilerleyen saatlerinde, Double Asteroid Redirection Test görevi, küçük bir asteroide bir mermi fırlatacak ve asteroidin yolunun ne kadar değiştiğini ölçecek. Çin Ulusal Uzay Ajansı da benzer bir görev üzerinde çalışıyor.

B612 için, yaklaşık yarım milyar dolara mal olan bir teleskop projesi için çekişmek yerine, THOR gibi daha ucuz araştırma çabalarına katkıda bulunabilir. Geçen hafta, asteroit bilimi için bulut bilişim araçları üzerinde daha fazla çalışmayı finanse etmek için 1,3 milyon dolarlık hediye aldığını duyurdu. Vakıf ayrıca Tito’nun El Yapımı Votkasından diğer bağışçılardan 1 milyon dolara kadar bir hibe aldı.

B612 ve Dr. Lu artık sadece dünyayı kurtarmaya çalışmıyorlar. “Votkanın asteroitlerle nasıl bir ilişkisi olduğuna dair önemsiz bir soruyu yanıtlıyoruz.” dedi.