Killer Asteroids Are Hiding in Plain Sight. A New Tool Helps Spot Them.

Ed Lu želi rešiti Zemljo pred morilskimi asteroidi.

Ali vsaj, če je na naši poti velika vesoljska skala, pravi dr. Lu, z doktoratom iz uporabne fizike, jo želi najti, preden pride – upajmo, da z leti vnaprejšnjega opozorila in priložnosti za človeštvo da ga odstranite,

V torek je fundacija B612, neprofitna skupina, ki ji je pomagal najti dr. Lu, objavila odkritje več kot 100 asteroidov. (Ime fundacije je aluzija na otroško knjigo Antoinea de Saint-Exuperyja, “Mali princ”; B612 je domači asteroid glavnega junaka.)

To samo po sebi ni izjemnega. O novih asteroidih ves čas poročajo opazovalci neba po vsem svetu. To vključuje amaterske z dvoriščnimi teleskopi in robotske raziskave, ki sistematično skenirajo nočno nebo.

Zanimivo je, da B612 ni zgradil novega teleskopa niti ni opravil novih opazovanj z obstoječimi teleskopi. Namesto tega so raziskovalci, ki jih financira B612, uporabili najsodobnejše računalniške zmogljivosti za let stare slike – 412.000 jih je v digitalnem arhivu v Nacionalnem laboratoriju za optično-infrardečo astronomijo ali NOIRLab -, da bi iz 68 milijard pik izbrali asteroide. kozmične svetlobe. Zajeto v slikah.

“To je sodoben način izvajanja astronomije”, Lu je rekel.

dodaja k raziskavam Prizadevanja Nase in drugih organizacij za “varovanje planetov”. Po vsem svetu.

Danes je bilo od ocenjenih 25.000 asteroidov blizu Zemlje s premerom vsaj 460 čevljev najdenih le 40 odstotkov. Ostalih 60 odstotkov – približno 15.000 vesoljskih kamnin, od katerih ima vsaka možnost, da ob trku z Zemljo sprosti energijo, enakovredno sto milijonom ton TNT – ni znanih.

B612 je sodeloval z Joachimom Moyensom, podiplomskim študentom na Univerzi v Washingtonu, in njegovim doktorskim svetovalcem Mariom Juricom, profesorjem astronomije. On in njegovi kolegi na univerzitetnem Inštitutu za intenzivne raziskave podatkov v astrofiziki in kozmologiji so razvili algoritem, ki je sposoben sondirati astronomske posnetke, da bi identificiral ne le svetlobne točke, ki so lahko asteroidi, ampak lahko tudi zazna, katere svetlobne točke so na slikah. prevzeti. Različne noči so pravzaprav isti asteroid.

V bistvu so raziskovalci razvili način za odkrivanje tega, kar so opazili, a niso opazili.

Običajno se asteroidi odkrijejo, ko isti del neba fotografiramo večkrat v eni noči. Skupina nočnega neba je sestavljena iz številnih svetlobnih točk. Oddaljene zvezde in galaksije živijo v enaki ureditvi. Toda predmeti, ki so zelo blizu Osončja, se premikajo hitreje in njihov položaj se ponoči spreminja.

Astronomi serijo opazovanj istega premikajočega se objekta čez noč imenujejo “tracklet”. Trak zagotavlja indikacijo gibanja predmeta, kar astronomom nakazuje, kje bi ga lahko videli drugo noč. Iščejo lahko tudi stare slike za isti predmet.

READ  Astronomers Reveal Incredible Map of 4.4 Million Galaxies

Številna astronomska opazovanja, ki niso del sistematičnega iskanja asteroidov, v bistvu beležijo asteroide, vendar le ob enem času in na enem mestu, ne pa več opazovanj, potrebnih za sestavljanje sledi.

Slike NOIRLab je na primer v Čilu v prvi vrsti izdelal Victor M. Blanco je bil posnet kot del raziskave približno ene osmine nočnega neba s 4-metrskim teleskopom, da bi preslikal porazdelitev galaksij v vesolju.

Dodatne svetlobne pike so bile prezrte, saj niso bile tisto, kar so preučevali astronomi. “To so samo naključni podatki v samo naključnih slikah neba,” je dejal dr. Lu.

Toda za gospoda Moyensa in dr. Juricha je svetlobna točka, ki ni zvezda ali galaksija, izhodišče za njihov algoritem, ki sta ga poimenovala obnova heliocentrične orbite brez sledi ali THOR.

Hitrost asteroida je določena z zakonom gravitacije. THOR konstruira testno orbito ob predpostavki fiksne razdalje in hitrosti, ki ustrezata opazovani svetlobni točki. Nato izračuna, kje bo asteroid v naslednjih in prejšnjih nočeh. Če se v podatkih pojavi svetlobna pika, bi lahko šlo za isti asteroid. Če lahko algoritem v nekaj tednih združi pet ali šest opazovanj, je obetaven kandidat za odkritje asteroidov.

V teoriji obstaja neskončno število možnih testnih orbit, ki jih je treba raziskati, a za izračun tega bi bila potrebna nepraktična večnost. V praksi, ker so asteroidi združeni okoli določenih orbit, mora algoritem upoštevati le nekaj tisoč skrbno izbranih možnosti.

Kljub temu je izračun na tisoče testnih orbit za tisoče potencialnih asteroidov naloga, ki zahteva ogromno število. Toda pojav računalništva v oblaku – ogromna računalniška moč in shranjevanje podatkov, razporejenih po internetu – to omogoča. Google si je pri tem prizadevanju vzel čas na svoji Google Cloud Platform.

“To je ena najbolj kul aplikacij, kar sem jih videl,” je dejal Scott Penberthy, direktor uporabne umetne inteligence pri Googlu.

Do zdaj so znanstveniki preiskali približno osmino meseca, septembra 2013, podatkov iz arhivov NOIRLab. THOR je izdelal 1.354 možnih asteroidov. Mnogi od njih so bili že na seznamu asteroidov, ki ga vzdržuje Center za male planete Mednarodne astronomske zveze. Nekatere od njih so opazili že prej, vendar le v eni noči in sled ni zadostoval za zanesljivo določitev orbite.

Center malih planetov je doslej potrdil 104 objekte kot nova odkritja. Arhiv NOIRLab vsebuje sedemletne podatke, ki kažejo, da je na deset tisoče asteroidov, ki čakajo, da jih najdejo.

READ  Učinek "Nocebo", ki je odgovoren za nekatere simptome cepiva COVID: študija

“Mislim, da je super,Matthew Payne, direktor Minor Planet Center, ki ni sodeloval pri razvoju THOR. “Mislim, da je izjemno zanimivo in nam omogoča, da dobro izkoristimo arhivske podatke, ki jih že imamo.”,

Algoritem je trenutno konfiguriran tako, da najde samo asteroide glavnega pasu z orbiti med Marsom in Jupitrom, ne pa asteroidov blizu Zemlje, ki bi lahko trčili v naš planet. Asteroide blizu Zemlje je težje prepoznati, ker se premikajo hitreje. Različna opazovanja istega asteroida se lahko ločijo v času in razdalji, algoritmi pa morajo narediti več številk, da vzpostavijo povezave.

“Vsekakor bo šlo,” je dejal gospod Moyens. “Ni razloga, zakaj ne more. Pravzaprav še nisem imel priložnosti poskusiti.”

THOR nima le potenciala za odkrivanje novih asteroidov v starih podatkih, ampak bi lahko spremenil tudi prihodnja opazovanja. Na primer, vzemite Observatorij Vera C. RubinVeliki sinoptični pregledni teleskop, prej znan kot Veliki sinoptični pregledni teleskop, je trenutno v gradnji v Čilu.

Observatorij Rubin, ki ga financira Nacionalna znanstvena fundacija, je 8,4-metrski teleskop, ki bo večkrat skeniral nočno nebo in spremljal spremembe skozi čas.

Del misije observatorija je preučiti obsežno strukturo vesolja in opaziti oddaljene eksplodirajoče zvezde, znane tudi kot supernove. Bližje domu bo videl tudi množico majhnih planetarnih teles, ki krožijo okoli sončnega sistema.

Pred nekaj leti so nekateri znanstveniki predlagali, da bi se lahko vzorec opazovanja Rubinovega teleskopa prilagodil tako, da bi lahko identificiral več sledi asteroidov in tako hitreje odkril nevarne, še neodkrite asteroide. Toda ta sprememba je morda upočasnila druge astronomske raziskave.

Če se izkaže, da algoritem THOR dobro deluje s podatki Rubin, teleskopu ne bi bilo treba skenirati istega dela neba dvakrat na noč, namesto tega bi pokrival dvakrat večjo površino.

“Lahko bi bilo načeloma revolucionarno ali vsaj zelo pomembno,” je dejal eljko Iveczyk, direktor teleskopa in avtor znanstvenega članka, ki je opisal THOR in ga preizkusil v primerjavi z opazovanji.

Če bi se teleskop lahko vrnil na isto mesto na nebu vsaki dve noči namesto vsake štiri, bi lahko koristil drugim raziskavam, vključno z iskanjem supernov.

“To bi bil še en učinek algoritma, ki nima nobene zveze z asteroidi,” je dejal dr. Ivezik. »Dobro kaže, kako se spreminja pokrajina. Znanstveni ekosistem se spreminja, ker lahko programska oprema zdaj naredi tisto, o čemer si pred 20, 30 leti ne bi niti sanjali, česar si niti ne bi predstavljali,

Za dr. Lu Thor predstavlja drugačen način doseganja istih ciljev, ki jih je dosegel desetletje prej.

READ  Silly sausage! French physicist forced to apologise for 'planet' photo that was a snap of chorizo

Takrat je B612 razmišljal o ambicioznem in veliko dražjem projektu. Neprofitna organizacija naj bi zgradila, izstrelila in upravljala svoj vesoljski teleskop Sentinel.

Takrat so bili dr. Lu in drugi voditelji B612 razočarani nad počasnim tempom odkrivanja nevarnih vesoljskih kamnin. Leta 2005 je Kongres izdal mandat NASA, da do leta 2020 odkrije in sledi 90 odstotkom asteroidov blizu Zemlje s premerom 460 čevljev ali več. Toda zakonodajalci Nasi niso zagotovili sredstev, potrebnih za dokončanje naloge, in rok je minil z manj kot tem. Ugotovljeno je bilo, da je polovica asteroidov.

Zbiranje 450 milijonov dolarjev od zasebnih donatorjev je bilo za B612 težko prevzeti za Sentinel, zlasti zato, ker je NASA razmišljala o lastnem vesoljskem teleskopu za iskanje asteroidov.

Ko je Nacionalna znanstvena fundacija odobrila gradnjo observatorija Rubin, je B612 ponovno ocenil svoje načrte. “Hitro se lahko obrnemo in rečemo:” Kakšen je drugačen pristop k reševanju problema, ki ga želimo rešiti? Lu je rekel.

Observatorij Rubin naj bi svoja prva testna opazovanja opravil čez približno eno leto in začel delovati čez približno dve leti. Deset let Rubinovih opazovanj, skupaj z drugimi odkritji asteroidov, bi lahko sčasoma doseglo kongresni cilj 90 odstotkov, je dejal dr. Ivezik.

NASA krepi tudi svoja prizadevanja za planetarno obrambo. Njegov asteroidni teleskop s kodnim imenom NEO Surveyor je v zgodnji fazi načrtovanja, s ciljem izstrelitve leta 2026.

Kasneje letos bo njegova misija Double Asteroid Redirect Test udarila projektil v manjši asteroid in izmerila, koliko se spremeni pot asteroida. Kitajska nacionalna vesoljska agencija dela na podobni misiji.

Za B612 bi namesto oglaševanja projekta teleskopa, ki stane približno pol milijarde dolarjev, lahko prispeval k cenejšim raziskovalnim prizadevanjem, kot je THOR. Prejšnji teden je objavil, da je prejel darilo v višini 1,3 milijona dolarjev za financiranje nadaljnjega dela na računalniških orodjih v oblaku za znanost o asteroidih. Fundacija je prejela tudi donacijo Titove ročno izdelane vodke, ki bo zbrala do milijon dolarjev od drugih donatorjev.

B612 in dr. Lu ne poskušata več samo rešiti sveta. “Odgovarjamo na zdravorazumsko vprašanje o tem, kako je vodka povezana z asteroidi.” Rekli so.

Mojca Andreja

Nagnjena je k apatiji. Nevidni raziskovalec. Vseživljenjski guru slanine. Potovalni odvisnik. Organizator. "

Related Posts

Dodaj odgovor

Vaš e-naslov ne bo objavljen.

Read also x