Tato mozaika Bennu byla vytvořena pomocí pozorování kosmické lodi NASA OSIRIS-REx, která byla v těsné blízkosti asteroidu více než dva roky. Poděkování: NASA/Goddard/University of Arizona
Ve studii zveřejněné dnes (11. srpna 2021) NASA výzkumníci použili data přesného sledování z agentur Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security-Regolith Explorer (OSIRIS-REx) kosmická loď, aby lépe porozuměla pohybům potenciálně nebezpečného asteroidu Bennu v roce 2300, výrazně snížila nejistoty související s jeho budoucí oběžnou dráhou a zlepšila schopnost vědců určit celkovou pravděpodobnost dopadu a předpovídat dráhy jiných asteroidů.
Studie nazvaná „Ephemeris and hazard assessment for near-země asteroid (101955) Bennu based on OSIRIS-REx data“ byla publikována v časopise Icarus.
"Posláním Planetární obrany NASA je najít a monitorovat asteroidy a komety, které se mohou přiblížit k Zemi a mohou představovat nebezpečí pro naši planetu," řekla Kelly Fast, programová manažerka Programu pozorování objektů v blízkosti Země v ústředí NASA ve Washingtonu. „Toto úsilí provádíme prostřednictvím pokračujících astronomických průzkumů, které shromažďují data, abychom objevili dříve neznámé objekty a zdokonalili pro ně naše modely oběžných drah. Mise OSIRIS-REx poskytla mimořádnou příležitost vylepšit a otestovat tyto modely, což nám pomáhá lépe předvídat, kde bude Bennu, až se za více než století přiblíží k Zemi.“
V roce 2135 se asteroid Bennu přiblíží k Zemi. Přestože objekt v blízkosti Země nebude v té době pro naši planetu představovat nebezpečí, vědci musí pochopit Bennuovu přesnou trajektorii během tohoto setkání, aby mohli předpovědět, jak zemská gravitace změní dráhu asteroidu kolem Slunce – a ovlivní nebezpečí dopadu Země. .
Pomocí sítě NASA Deep Space Network a nejmodernějších počítačových modelů byli vědci schopni výrazně zmenšit nejistoty na Bennuově oběžné dráze a určit její celkovou pravděpodobnost dopadu do roku 2300 je asi 1 ku 1,750 0.057 (nebo 24 %). Výzkumníci byli také schopni identifikovat 2182. září 1 jako nejvýznamnější jediné datum z hlediska potenciálního dopadu s pravděpodobností dopadu 2,700 ku 0.037 XNUMX (nebo asi XNUMX %).
Poděkování: Goddard Space Flight Center NASA
Ačkoli šance, že zasáhne Zemi, jsou velmi nízké, Bennu zůstává jedním ze dvou nejnebezpečnějších známých asteroidů v naší sluneční soustavě spolu s dalším asteroidem nazvaným 1950 DA.
Před odletem z Bennu 10. května 2021 strávil OSIRIS-REx více než dva roky v těsné blízkosti asteroidu a shromažďoval informace o jeho velikosti (je asi jedna třetina míle neboli 500 metrů široký), tvaru, hmotnosti, a složení, při sledování jeho rotace a orbitální trajektorie. Kosmická loď také sebrala vzorek horniny a prachu z povrchu asteroidu, který doručí na Zemi 24. září 2023 k dalšímu vědeckému zkoumání.
"Data OSIRIS-REx nám poskytují mnohem přesnější informace, můžeme testovat limity našich modelů a vypočítat budoucí trajektorii Bennu s velmi vysokou mírou jistoty až do roku 2135," řekl vedoucí studie Davide Farnocchia z Centra pro výzkum. Near Earth Object Studies (CNEOS), který spravuje NASA Jet Propulsion Laboratory v jižní Kalifornii. "Nikdy předtím jsme nemodelovali trajektorii asteroidu s takovou přesností."
Gravitační klíčové dírky
Přesná měření na Bennu pomáhají lépe určit, jak se bude dráha asteroidu vyvíjet v průběhu času a zda během svého blízkého přiblížení v roce 2135 projde „gravitační klíčovou dírkou“. Tyto klíčové dírky jsou oblasti ve vesmíru, které by Bennua postavily na cestu k budoucímu dopadu na Zemi, pokud by jimi asteroid v určitých časech prošel, kvůli účinku zemské gravitace.
Aby přesně vypočítal, kde se asteroid bude nacházet během svého blízkého přiblížení v roce 2135 – a zda by mohl projít klíčovou gravitační dírkou – Farnocchia a jeho tým vyhodnotili různé typy malých sil, které mohou ovlivnit asteroid při jeho oběhu kolem Slunce. I ta nejmenší síla může v průběhu času výrazně vychýlit jeho orbitální dráhu, což způsobí, že projde klíčovou dírkou nebo ji úplně mine.
Mezi těmito silami hraje klíčovou roli sluneční teplo. Jak asteroid cestuje kolem Slunce, sluneční světlo ohřívá jeho denní stranu. Protože se asteroid otáčí, zahřátý povrch se otočí pryč a ochladí se, když vstoupí na noční stranu. Jak se ochlazuje, povrch uvolňuje infračervenou energii, která vytváří malé množství tahu na asteroid – jev zvaný Yarkovského efekt. V krátkých časových rámcích je tento tah nepatrný, ale po dlouhou dobu se účinek na pozici asteroidu zvyšuje a může hrát významnou roli při změně dráhy asteroidu.
"Yarkovského efekt bude působit na všechny asteroidy všech velikostí, a přestože byl naměřen na malém zlomku populace asteroidů z dálky, OSIRIS-REx nám poskytl první příležitost jej podrobně změřit, když Bennu cestoval kolem Slunce." “ řekl Steve Chesley, vedoucí vědecký pracovník ve společnosti JPL a spoluřešitelem studie. "Účinek na Bennu je ekvivalentní váze tří hroznů, které neustále působí na asteroid - malý, ano, ale významný při určování budoucích šancí Bennu na dopad v příštích desetiletích a staletích."
Tým vzal v úvahu také mnoho dalších rušivých sil, včetně gravitace Slunce, planet, jejich měsíců a více než 300 dalších asteroidů, odpor způsobený meziplanetárním prachem, tlak slunečního větru a Bennuovy výrony částic. . Výzkumníci dokonce vyhodnotili sílu, kterou OSIRIS-REx vynaložil při provádění akce odběru vzorků Touch-And-Go (TAG) dne 20. října 2020, aby zjistili, zda mohla mírně změnit Bennuovu dráhu, což nakonec potvrdilo předchozí odhady, že událost TAG měla zanedbatelný efekt.
"Síla vyvíjená na Bennuův povrch během události TAG byla nepatrná i ve srovnání s účinky jiných malých uvažovaných sil," řekl Rich Burns, projektový manažer OSIRIS-REx v Goddard Space Flight Center NASA v Greenbeltu, Maryland. "TAG nezměnil Bennuovu pravděpodobnost dopadu na Zemi."
Malý risk, obrovský zisk
Ačkoli pravděpodobnost dopadu 0.057 % do roku 2300 a pravděpodobnost dopadu 0.037 % 24. září 2182 jsou nízké, tato studie zdůrazňuje klíčovou roli, kterou operace OSIRIS-REx hrály při přesné charakterizaci Bennuovy oběžné dráhy.
"Orbitální data z této mise nám pomohla lépe ocenit šance Bennuova dopadu v průběhu příštích několika století a naše celkové pochopení potenciálně nebezpečných asteroidů - neuvěřitelný výsledek," řekl Dante Lauretta, hlavní výzkumník a profesor OSIRIS-REx na University of Arizona. . „Kosmická loď se nyní vrací domů a nese vzácný vzorek z tohoto fascinujícího starověkého objektu, který nám pomůže lépe porozumět nejen historii sluneční soustavy, ale také roli slunečního světla při změně Bennuovy oběžné dráhy, protože budeme měřit tepelné vlastnosti asteroidu na bezprecedentní měřítka v laboratořích na Zemi.“
Odkaz: “Ephemeris and hazard assessment for near-ear-asteroid asteroid (101955) Bennu based on OSIRIS-REx data” od 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 a Dante S. Lauretta, 10. srpna 2021, Icarus.
DOI: 10.1016/j.icarus.2021.114594
Více o OSIRIS-REx
Goddard poskytuje celkové řízení misí, systémové inženýrství a bezpečnost a zajištění mise pro OSIRIS-REx. Lauretta je hlavní vyšetřovatelka a University of Arizona také vede vědecký tým a plánování vědeckého pozorování mise a zpracování dat. Lockheed Martin Space Systems v Denveru postavil kosmickou loď a zajišťuje letové operace. Goddard a KinetX Aerospace v Tempe v Arizoně jsou zodpovědní za navigaci kosmické lodi OSIRIS-REx. OSIRIS-REx je třetí misí v programu NASA New Frontiers Program. Marshall Space Flight Center společnosti NASA v Huntsville v Alabamě spravuje program agentury New Frontiers Program pro ředitelství vědeckých misí agentury ve Washingtonu.
