تم إنشاء فسيفساء Bennu هذه باستخدام الملاحظات التي أجرتها مركبة الفضاء OSIRIS-REx التابعة لناسا والتي كانت على مقربة من الكويكب لأكثر من عامين. الائتمان: ناسا / جودارد / جامعة أريزونا
في دراسة صدرت اليوم (11 أغسطس 2021) ، وكالة ناسا استخدم الباحثون بيانات التتبع الدقيق من أصول الوكالة ، والتفسير الطيفي ، وتحديد الموارد ، و Security-Regolith Explorer (أوزيريس ركس) المركبة الفضائية لفهم تحركات الكويكب Bennu المحتمل خطرًا بشكل أفضل خلال عام 2300 ، مما يقلل بشكل كبير من عدم اليقين المتعلق بمدارها المستقبلي ، ويحسن قدرة العلماء على تحديد إجمالي احتمالية التأثير والتنبؤ بمدارات الكويكبات الأخرى.
نُشرت الدراسة بعنوان "التقويم الفلكي وتقييم المخاطر لكويكب قريب من الأرض (101955) بينو استنادًا إلى بيانات أوزيريس ريكس" في المجلة ايكاروس.
قال كيلي فاست ، مدير برنامج رصد الأجسام القريبة من الأرض في مقر ناسا بواشنطن: "تتمثل مهمة الدفاع الكوكبي لوكالة ناسا في العثور على الكويكبات والمذنبات التي يمكن أن تقترب من الأرض ومراقبتها والتي قد تشكل خطرًا على كوكبنا". "إننا نقوم بهذا المسعى من خلال المسوحات الفلكية المستمرة التي تجمع البيانات لاكتشاف الأجسام غير المعروفة سابقًا وتحسين نماذجنا المدارية لها. لقد وفرت مهمة OSIRIS-REx فرصة غير عادية لتحسين واختبار هذه النماذج ، مما يساعدنا على التنبؤ بشكل أفضل بمكان Bennu عندما يقترب من الأرض بعد أكثر من قرن من الآن ".
في عام 2135 ، اقترب الكويكب بينو من الأرض عن كثب. على الرغم من أن الجسم القريب من الأرض لن يشكل خطرًا على كوكبنا في ذلك الوقت ، يجب على العلماء فهم مسار بينو الدقيق خلال تلك المواجهة من أجل التنبؤ بكيفية تأثير جاذبية الأرض على مسار الكويكب حول الشمس - والتأثير على خطر اصطدام الأرض .
باستخدام شبكة الفضاء السحيق التابعة لوكالة ناسا ونماذج الكمبيوتر الحديثة ، تمكن العلماء من تقليص حالات عدم اليقين في مدار بينو بشكل كبير ، وتحديد احتمال تأثيرها الإجمالي خلال عام 2300 هو حوالي 1 في 1,750 (أو 0.057٪). تمكن الباحثون أيضًا من تحديد تاريخ 24 سبتمبر 2182 باعتباره التاريخ الوحيد الأكثر أهمية من حيث التأثير المحتمل ، مع احتمال تأثير 1 من 2,700 (أو حوالي 0.037 ٪).
الائتمان: مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا
على الرغم من أن فرص اصطدامه بالأرض منخفضة جدًا ، إلا أن Bennu لا يزال أحد أكثر الكويكبات المعروفة خطورة في نظامنا الشمسي ، إلى جانب كويكب آخر يسمى 1950 DA.
قبل مغادرة بينو في 10 مايو 2021 ، أمضى أوزيريس ريكس أكثر من عامين على مقربة من الكويكب ، وجمع معلومات حول حجمه (يبلغ عرضه حوالي ثلث ميل أو 500 متر) ، وشكله ، وكتلته ، وتكوينها ، مع مراقبة دورانها ومسارها المداري. التقطت المركبة الفضائية أيضًا عينة من الصخور والغبار من سطح الكويكب ، والتي ستنقلها إلى الأرض في 24 سبتمبر 2023 ، لمزيد من البحث العلمي.
قال قائد الدراسة دافيد فارنوكيا ، من مركز دراسات الأجسام القريبة من الأرض (CNEOS) ، والتي يديرها مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في جنوب كاليفورنيا. "لم نقم أبدًا بنمذجة مسار كويكب بهذه الدقة من قبل."
ثقوب الجاذبية
تساعد القياسات الدقيقة على Bennu في تحديد كيفية تطور مدار الكويكب بمرور الوقت بشكل أفضل وما إذا كان سيمر عبر "ثقب مفتاح الجاذبية" خلال اقترابه من 2135. هذه الثقوب هي مناطق في الفضاء من شأنها أن تضع بينو على مسار نحو تأثير مستقبلي مع الأرض إذا مر الكويكب عبرها في أوقات معينة ، بسبب تأثير جاذبية الأرض.
لحساب مكان وجود الكويكب بالضبط خلال اقترابه من قرب عام 2135 - وما إذا كان يمكن أن يمر عبر ثقب مفتاح الجاذبية - قام فارنوكيا وفريقه بتقييم أنواع مختلفة من القوى الصغيرة التي قد تؤثر على الكويكب أثناء دورانه حول الشمس. حتى أصغر قوة يمكن أن تنحرف بشكل كبير عن مسارها المداري بمرور الوقت ، مما يتسبب في مرورها عبر ثقب المفتاح أو تخطيها تمامًا.
من بين هذه القوى ، تلعب حرارة الشمس دورًا مهمًا. عندما يسافر كويكب حول الشمس ، ترتفع درجة حرارة ضوء الشمس بجانب يومه. لأن الكويكب يدور ، فإن السطح الساخن سوف يدور بعيدًا ويبرد عندما يدخل الجانب الليلي. عندما يبرد ، يطلق السطح طاقة الأشعة تحت الحمراء ، والتي تولد كمية صغيرة من الدفع على الكويكب - وهي ظاهرة تسمى تأثير ياركوفسكي. خلال الأطر الزمنية القصيرة ، يكون هذا الدفع ضئيلًا ، ولكن على مدى فترات طويلة ، يتراكم التأثير على موقع الكويكب ويمكن أن يلعب دورًا مهمًا في تغيير مسار الكويكب.
"سيعمل تأثير Yarkovsky على جميع الكويكبات من جميع الأحجام ، وبينما تم قياسه لجزء صغير من مجموعة الكويكبات من بعيد ، أعطانا OSIRIS-REx الفرصة الأولى لقياسه بالتفصيل أثناء سفر بينو حول الشمس ، قال ستيف تشيسلي ، كبير علماء الأبحاث في JPL ومحقق مشارك في الدراسة. "التأثير على Bennu يعادل وزن ثلاث حبات عنب تعمل باستمرار على الكويكب - صغيرة ، نعم ، لكنها مهمة عند تحديد فرص تأثير Bennu المستقبلية على مدى العقود والقرون القادمة."
نظر الفريق في العديد من القوى المقلقة الأخرى أيضًا ، بما في ذلك جاذبية الشمس ، والكواكب ، وأقمارها ، وأكثر من 300 كويكب آخر ، والسحب الناجم عن الغبار بين الكواكب ، وضغط الرياح الشمسية ، وأحداث بينو لطرد الجسيمات. . قام الباحثون حتى بتقييم القوة التي تمارسها OSIRIS-REx عند أداء حدث جمع عينات Touch-And-Go (TAG) في 20 أكتوبر 2020 ، لمعرفة ما إذا كانت قد غيرت بشكل طفيف مدار Bennu ، مما يؤكد في النهاية التقديرات السابقة أن حدث TAG كان له تأثير ضئيل.
قال ريتش بيرنز ، مدير مشروع OSIRIS-REx في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في جرينبيلت بولاية ماريلاند: "كانت القوة التي تم بذلها على سطح بينو أثناء حدث TAG صغيرة حتى بالمقارنة مع تأثيرات القوى الصغيرة الأخرى التي تم النظر فيها". "TAG لم تغير من احتمالية تأثير Bennu على الأرض."
مخاطرة صغيرة ، مكاسب ضخمة
على الرغم من أن احتمالية تأثير 0.057٪ خلال عام 2300 واحتمال تأثير 0.037٪ في 24 سبتمبر 2182 منخفضة ، تسلط هذه الدراسة الضوء على الدور الحاسم الذي لعبته عمليات OSIRIS-REx في تحديد مدار بينو بدقة.
قال دانتي لوريتا ، الباحث الرئيسي في OSIRIS-REx وأستاذ في جامعة أريزونا: "لقد ساعدتنا البيانات المدارية من هذه المهمة على تقدير فرص تأثير بينو بشكل أفضل على مدار القرنين المقبلين وفهمنا العام للكويكبات التي يحتمل أن تكون خطرة - وهي نتيجة مذهلة". . "المركبة الفضائية الآن عائدة إلى الوطن ، تحمل عينة ثمينة من هذا الجسم القديم الرائع الذي سيساعدنا على فهم أفضل ليس فقط لتاريخ النظام الشمسي ولكن أيضًا دور ضوء الشمس في تغيير مدار بينو حيث أننا سنقيس الخصائص الحرارية للكويكب في نطاقات غير مسبوقة في المختبرات على الأرض ".
المرجع: "التقويم الفلكي وتقييم المخاطر لكويكب قريب من الأرض (101955) بينو بناءً على بيانات OSIRIS-REx" بقلم دافيد فارنوكيا ، وستيفن آر تشيسلي ، ويو تاكاهاشي ، وبنيامين روزيتيس ، وديفيد فوكروهليكو ، وبريان بي راش ، ونيكولاوس ماستروديموس ، وبريان كينيدي ، ورايان س.بارك ، وجولي بيلروز ، ودانيال ب.لوبي ، وديانا فيليز ، وأليكس ب.ديفيز ، وجوشوا ب. 10 ، ايكاروس.
DOI: 10.1016 / j.icarus.2021.114594
المزيد حول OSIRIS-REx
يوفر Goddard الإدارة الشاملة للمهمة وهندسة الأنظمة وضمان السلامة والمهمة لـ OSIRIS-REx. لوريتا هي الباحث الرئيسي ، كما تقود جامعة أريزونا الفريق العلمي وتخطيط المراقبة العلمية ومعالجة البيانات في البعثة. قامت شركة Lockheed Martin Space Systems في دنفر ببناء المركبة الفضائية وتقوم بعمليات الطيران. يعد كل من Goddard و KinetX Aerospace في مدينة تيمبي بولاية أريزونا مسؤولين عن التنقل في مركبة الفضاء أوزيريس ريكس. OSIRIS-REx هي المهمة الثالثة في برنامج New Frontiers التابع لناسا. يدير مركز مارشال لرحلات الفضاء التابع لناسا في هنتسفيل ، ألاباما ، برنامج الحدود الجديدة التابع للوكالة لمديرية المهام العلمية التابعة للوكالة في واشنطن.
