Hierdie mosaïek van Bennu is geskep met behulp van waarnemings wat gemaak is deur NASA se OSIRIS-REx-ruimtetuig wat vir meer as twee jaar in die nabyheid van die asteroïde was. Krediet: NASA/Goddard/Universiteit van Arizona
In 'n studie wat vandag (11 Augustus 2021) vrygestel is, NASA navorsers het presisienasporingsdata van die agentskap se Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security-Regolith Explorer (OSIRIS-Rex) ruimtetuie om die bewegings van die potensieel gevaarlike asteroïde Bennu deur die jaar 2300 beter te verstaan, wat die onsekerhede rakende sy toekomstige wentelbaan aansienlik verminder, en die vermoë van wetenskaplikes om die totale waarskynlikheid van die impak te bepaal en wentelbane van ander asteroïdes te voorspel, te verbeter.
Die studie, getiteld "Ephemeris and hazard assessment for near-Earth asteroïde (101955) Bennu gebaseer op OSIRIS-REx data," is in die joernaal gepubliseer Icarus.
"NASA se planetêre verdedigingsmissie is om asteroïdes en komete op te spoor en te monitor wat naby die aarde kan kom en 'n gevaar vir ons planeet kan inhou," sê Kelly Fast, programbestuurder van die Near-Earth Object Observations Program by NASA se hoofkwartier in Washington. 'Ons doen hierdie poging deur voortgesette astronomiese opnames wat data versamel om voorheen onbekende voorwerpe te ontdek en ons baanmodelle daarvoor te verfyn. Die OSIRIS-REx-missie het 'n buitengewone geleentheid gebied om hierdie modelle te verfyn en te toets, wat ons gehelp het om beter te voorspel waar Bennu sal wees as hy meer as 'n eeu van nou af na die aarde toe kom. "
In 2135 sal die asteroïde Bennu 'n noue benadering tot die aarde maak. Alhoewel die naby-aarde-voorwerp op daardie stadium nie 'n gevaar vir ons planeet inhou nie, moet wetenskaplikes Bennu se presiese baan tydens die ontmoeting verstaan om te voorspel hoe die swaartekrag van die aarde die pad van die asteroïde om die son sal verander-en die gevaar van die aarde se impak beïnvloed .
Deur NASA se Deep Space Network en moderne rekenaarmodelle te gebruik, kon wetenskaplikes onsekerhede in Bennu se wentelbaan aansienlik laat krimp, en bepaal dat die totale impakwaarskynlikheid deur die jaar 2300 ongeveer 1 uit 1,750 0.057 (of 24%) is. Die navorsers kon ook 2182 September 1 identifiseer as die mees betekenisvolle enkele datum in terme van 'n potensiële impak, met 'n impakwaarskynlikheid van 2,700 uit 0.037 XNUMX (of ongeveer XNUMX%).
Krediet: NASA se Goddard Space Flight Centre
Alhoewel die kans dat dit die aarde kan tref baie laag is, bly Bennu een van die twee gevaarlikste bekende asteroïdes in ons sonnestelsel, saam met nog 'n asteroïde genaamd 1950 DA.
Voordat hy Bennu 10 Mei 2021 verlaat het, het OSIRIS-REx meer as twee jaar in die nabyheid van die asteroïde deurgebring en inligting versamel oor sy grootte (dit is ongeveer een derde van 'n myl, of 500 meter breed), vorm, massa, en samestelling, terwyl sy spin- en wentelbaan gemonitor word. Die ruimtetuig het ook 'n monster van rots en stof van die asteroïde se oppervlak opgeskep, wat dit op 24 September 2023 aan die aarde sal lewer vir verdere wetenskaplike ondersoek.
"Die OSIRIS-REx-data gee ons soveel meer akkurate inligting, ons kan die grense van ons modelle toets en die toekomstige baan van Bennu tot 2135 tot 'n baie hoë mate van sekerheid bereken," sê studieleier Davide Farnocchia van die Sentrum vir Near Earth Object Studies (CNEOS), wat bestuur word deur NASA se Jet Propulsion Laboratory in Suid -Kalifornië. 'Ons het nog nooit 'n asteroïde se baan in hierdie presisie gemodelleer nie.
Gravitasie sleutelgate
Die presisiemetings op Bennu help om beter te bepaal hoe die asteroïde se wentelbaan met verloop van tyd sal ontwikkel en of dit tydens sy 2135 naby nadering deur 'n "gravitasie-sleutelgat" sal gaan. Hierdie sleutelgate is gebiede in die ruimte wat Bennu op 'n pad na 'n toekomstige impak met die Aarde sal plaas as die asteroïde op sekere tye daardeur sou beweeg, as gevolg van die effek van die aarde se swaartekrag.
Om presies te bereken waar die asteroïde sal wees tydens sy nabye benadering van 2135 - en of dit deur 'n gravitasie -sleutelgat kan gaan - het Farnocchia en sy span verskillende soorte klein kragte geëvalueer wat die asteroïde kan beïnvloed terwyl dit om die son wentel. Selfs die kleinste krag kan sy wentelbaan mettertyd beduidend afbuig, sodat dit deur 'n sleutelgat kan gaan of dit heeltemal misloop.
Onder hierdie kragte speel die son se hitte 'n deurslaggewende rol. Terwyl 'n asteroïde om die son beweeg, word sonlig sy dag warm. Omdat die asteroïde draai, sal die verhitte oppervlak wegdraai en afkoel wanneer dit in die nag kom. As dit afkoel, stel die oppervlak infrarooi energie vry, wat 'n klein hoeveelheid stoot op die asteroïde genereer - 'n verskynsel wat die Yarkovsky -effek genoem word. Oor kort tydsraamwerke is hierdie strekking gering, maar oor lang periodes bou die effek op die posisie van die asteroïde op en kan dit 'n belangrike rol speel in die verandering van 'n asteroïde se pad.
"Die Yarkovsky-effek sal op alle asteroïdes van alle groottes inwerk, en hoewel dit vir 'n klein fraksie van die asteroïdebevolking van ver af gemeet is, het OSIRIS-REx ons die eerste geleentheid gegee om dit in detail te meet terwyl Bennu om die Son gereis het, ” het Steve Chesley, senior navorsingswetenskaplike by JPL en studie mede-ondersoeker. “Die effek op Bennu is gelykstaande aan die gewig van drie druiwe wat voortdurend op die asteroïde inwerk – klein, ja, maar betekenisvol wanneer Bennu se toekomstige impak kanse oor die dekades en eeue wat kom bepaal word.”
Die span het ook baie ander ontstellende kragte in ag geneem, insluitend die swaartekrag van die Son, die planete, hul mane en meer as 300 ander asteroïdes, die sleep wat deur interplanetêre stof veroorsaak word, die druk van die sonwind, en Bennu se deeltjie-uitwerpingsgebeure. . Die navorsers het selfs die krag wat OSIRIS-REx uitgeoefen het tydens die uitvoering van sy Touch-And-Go (TAG) monsterversamelingsgeleentheid op 20 Oktober 2020 geëvalueer om te sien of dit dalk Bennu se wentelbaan effens verander het, wat uiteindelik vorige skattings bevestig het dat die TAG-gebeurtenis 'n weglaatbare effek.
"Die krag wat op die oppervlak van Bennu tydens die TAG-geleentheid uitgeoefen is, was klein, selfs in vergelyking met die gevolge van ander klein kragte wat oorweeg is," sê Rich Burns, OSIRIS-REx-projekbestuurder by NASA se Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland. "TAG het nie die waarskynlikheid van Bennu om die aarde te beïnvloed, verander nie."
Klein risiko, groot wins
Alhoewel 'n impakwaarskynlikheid van 0.057% deur die jaar 2300 en 'n impakwaarskynlikheid van 0.037% op 24 September 2182 laag is, beklemtoon hierdie studie die deurslaggewende rol wat OSIRIS-REx-operasies gespeel het in die presiese karakterisering van Bennu se wentelbaan.
"Die baandata van hierdie missie het ons gehelp om Bennu se impakskans in die volgende paar eeue beter te waardeer en ons algemene begrip van potensieel gevaarlike asteroïdes-'n ongelooflike resultaat," sê Dante Lauretta, hoofondersoeker en professor aan die Universiteit van Arizona, OSIRIS-REx. . 'Die ruimtetuig keer nou huis toe en dra 'n kosbare monster van hierdie fassinerende antieke voorwerp wat ons sal help om nie net die geskiedenis van die sonnestelsel beter te verstaan nie, maar ook die rol van sonlig om die wentelbaan van Bennu te verander, aangesien ons die termiese eienskappe van die asteroïde sal meet by ongekende skale in laboratoriums op aarde. ”
Verwysing: "Ephemeris and hazard assessment for near-Earth asteroïde (101955) Bennu gebaseer op OSIRIS-REx data" deur Davide Farnocchia, Steven R. Chesley, Yu Takahashi, Benjamin Rozitis, David Vokrouhlický, Brian P. Rush, Nickolaos Mastrodemos, Brian M. Kennedy, Ryan S. Park, Julie Bellerose, Daniel P. Lubey, Dianna Velez, Alex B. Davis, Joshua P. Emery, Jason M. Leonard, Jeroen Geeraert, Peter G. Antreasian en Dante S. Lauretta, 10 Augustus 2021, Icarus.
DOI: 10.1016/j.icarus.2021.114594
Meer oor OSIRIS-REx
Goddard verskaf algehele missiebestuur, stelselingenieurswese en die veiligheid en missieversekering vir OSIRIS-REx. Lauretta is die hoofondersoeker, en die Universiteit van Arizona lei ook die wetenskapspan en die sending se wetenskapwaarnemingsbeplanning en dataverwerking. Lockheed Martin Space Systems in Denver het die ruimtetuig gebou en verskaf vlugoperasies. Goddard en KinetX Aerospace in Tempe, Arizona is verantwoordelik vir die navigasie van die OSIRIS-REx-ruimtetuig. OSIRIS-REx is die derde missie in NASA se New Frontiers-program. NASA se Marshall Space Flight Centre in Huntsville, Alabama, bestuur die agentskap se New Frontiers-program vir die agentskap se Wetenskapsendingdirektoraat in Washington.
