Planetarische Verteidigungsübung: Das war nur ein Test


Erdkugel bedeckt mit Hunderten von roten Punkten, die mögliche Einschlagstellen anzeigen.
Nur ein Test! Kein echtes Bild. Dieses Bild der Erde ist Teil einer planetaren Verteidigung Übung. Es zeigt hypothetische Aufprallpunkte für einen hypothetischen Asteroiden auf Kollisionskurs mit der Erde. Mit anderen Worten, während dieser Trainingsübung bestand Unsicherheit darüber, wo die Auswirkungen auftreten würden. Die Wissenschaftler erstellten dieses Diagramm, indem sie den Unsicherheitsbereich mit Tausenden von Zufallsstichproben füllten. Dann berechneten sie mögliche Aufprallpunkte. Lesen Sie mehr über dieses Bild über NASA/JPL.

Am 31. Mai 2022, Forscher veröffentlicht ein neues Papier, das die Ergebnisse der neuesten globalen beschreibt planetarische Verteidigungsübung. die einen imaginären Sweep des Asteroiden Apophis in der Nähe der Erde verwendete. Am 6. März 2021 war Apophis am 6. März 2021 40-mal so weit entfernt wie der Mond. Aber – für die Zwecke der Übung – taten die Forscher so, als würde es nahe genug kommen, um mit der Erde zu kollidieren. Die Übung 2021 war die dritte ihrer Art. Ziel ist es, die Einsatzbereitschaft der planetaren Verteidigungsfähigkeiten der Erde gegen mögliche Asteroidenkollisionen zu testen. Diese von der Gemeinschaft geleiteten globalen Übungen wurden mit Unterstützung des Planetary Defense Coordination Office der NASA und des International Asteroid Warning Network durchgeführt. NASA beschrieben die neuesten Ergebnisse in dem unten abgedruckten Artikel.

Eine planetarische Verteidigungsübung

Über 100 Teilnehmer aus 18 Ländern – darunter Wissenschaftler der NASA und der Agentur NEOWISE Mission – nahm letztes Jahr an einer internationalen planetaren Verteidigungsübung teil Apophis als gefährlicher Asteroiden-Ersatz.

Die Beobachtung des Himmels nach großen Asteroiden, die eine Gefahr für die Erde darstellen könnten, ist ein globales Unterfangen. Um ihre Einsatzbereitschaft zu testen, verwendet die internationale Gemeinschaft der planetarischen Verteidigung manchmal die nahe Annäherung eines echten Asteroiden als Scheinbegegnung mit einem „neuen“ potenziell gefährlichen Asteroiden. Die gewonnenen Erkenntnisse könnten die globale Verwüstung begrenzen oder sogar verhindern, sollte sich das Szenario in Zukunft tatsächlich bewahrheiten.

Zu diesem Zweck nahmen letztes Jahr mehr als 100 Astronomen aus der ganzen Welt an einer Übung teil. Sie entfernten im Wesentlichen einen großen, bekannten und potenziell gefährlichen Asteroiden aus der planetaren Verteidigungsüberwachungsdatenbank, um zu sehen, ob sie ihn erneut richtig erkennen konnten. Sie „entdeckten“ das Objekt nicht nur während der Übung, sondern bewerteten es während der Verfolgung immer wieder neu, bis sie die Möglichkeit eines Aufpralls ausschlossen.

Planetenverteidigung: Vier Bilder: 3 Observatorien und ein Trümmerring um die Erde mit einer Linie, die den Weg eines Asteroiden zeigt.
Hier sind 3 der Observatorien, die an einer planetaren Verteidigungsübung im Jahr 2021 teilgenommen haben: Das Goldstone-Planetenradar der NASA (oben links), das Mount-Lemmon-Teleskop des Catalina Sky Survey (oben rechts) und NEOWISE der NASA Auftrag (unten rechts). Eine Veranschaulichung des Wegs von Apophis‘ enger Annäherung im Jahr 2029 ist unten links. Bild über NASA/JPL-Caltech/Universität von Arizona.

Apophis als Stellvertreter

Koordiniert vom International Asteroid Warning Network (IAWN) und das Planetary Defense Coordination Office der NASA (PDCO) bestätigte die Übung, dass die internationale planetare Verteidigungsgemeinschaft von der ersten Entdeckung bis zur anschließenden Charakterisierung schnell handeln kann, um die Gefahr zu identifizieren und zu bewerten, die von einer neuen erdnahen Asteroidenentdeckung ausgeht. EIN lernen veröffentlicht im peer-reviewed Planetary Science Journal am Dienstag, 31. Mai, Details der Ergebnisse.

Die Übung konzentrierte sich auf den echten Asteroiden Apophis. Kurz nach seiner Entdeckung im Jahr 2004 schätzten Wissenschaftler, dass Apophis eine erhebliche Chance hatte, die Erde im Jahr 2029 oder später zu treffen. Aber basierend auf Verfolgungsmessungen, die während mehrerer enger Annäherungen seit der Entdeckung des Asteroiden durchgeführt wurden, haben Astronomen die Umlaufbahn von Apophis verfeinert und wissen nun, dass sie für 100 Jahre oder länger keinerlei Einschlagsgefahr darstellt. Die planetare Verteidigungsgemeinschaft nutzte für diese Übung wissenschaftliche Beobachtungen der jüngsten Annäherung von Apophis, die zwischen Dezember 2020 und März 2021 stattfand.

Vishnu Reddyaußerordentlicher Professor am Mond- und Planetenlabor der Universität von Arizona in Tucson, der die Kampagne leitete, sagte:

Dieser wissenschaftliche Beitrag aus der realen Welt unterzog die gesamte Reaktionskette der planetaren Verteidigung einem Stresstest, von der anfänglichen Erkennung über die Bestimmung der Umlaufbahn bis hin zur Messung der physikalischen Eigenschaften des Asteroiden und sogar zur Bestimmung, ob und wo er die Erde treffen könnte.

Verfolgung eines „neuen“ Ziels

Astronomen wussten, dass sich Apophis Anfang Dezember 2020 der Erde nähern würde. Um die Übung jedoch realistischer zu gestalten, wurde das Minor Planet Center (MPC) – die international anerkannte Clearingstelle für Positionsmessungen kleiner Himmelskörper – gab vor, es handele sich um einen unbekannten Asteroiden. Sie taten dies, indem sie Verbindungen zwischen den neuen Beobachtungen von Apophis mit früheren Beobachtungen davon verhinderten. Als sich der Asteroid näherte, hatten astronomische Untersuchungen keine früheren Aufzeichnungen über Apophis.

Am 4. Dezember 2020, als der Asteroid heller zu werden begann, finanzierte die NASA Catalina Sky Survey in Arizona machte die erste Entdeckung und meldete die Astrometrie des Objekts (seine Position am Himmel) an das Minor Planet Center. Da es für diese Übung keine vorherige Aufzeichnung von Apophis gab, protokollierten die Wissenschaftler den Asteroiden als brandneue Entdeckung. Weitere Entdeckungen folgten von dem in Hawaii ansässigen, von der NASA finanzierten Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System (ATLAS) und Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System (Pan-STARRS).

Als Apophis in das Sichtfeld des Near-Earth Object Wide-field Infrared Survey Explorer der NASA driftete (NEOWISE)-Mission verknüpfte das MPC seine Beobachtungen mit denen von bodengestützten Vermessungsteleskopen, um die Bewegung des Asteroiden durch den Himmel zu zeigen. Am 23. Dezember hat der MPC gab die Entdeckung bekannt eines „neuen“ erdnahen Asteroiden. Die Übungsteilnehmer sammelten schnell zusätzliche Messungen, um ihre Umlaufbahn zu beurteilen und festzustellen, ob sie die Erde beeinflussen könnte.

Die planetarische Verteidigung schließt einen Einschlag aus

David Farnocchiaein Navigationsingenieur am Jet Propulsion Laboratory der NASA in Südkalifornien, der die Berechnungen zur Bestimmung der Umlaufbahn für das Center for Near Earth Object Studies des JPL leitete (CNEOS), sagte:

Obwohl wir wussten, dass Apophis die Erde im Jahr 2029 in Wirklichkeit nicht treffen würde, gab es von Anfang an – mit nur wenigen Tagen astrometrischer Daten von Durchmusterungsteleskopen – große Unsicherheiten in der Umlaufbahn des Objekts, die theoretisch einen Einschlag in diesem Jahr erlaubten.

Während der Annäherung des Asteroiden im März 2021 verwendeten JPL-Astronomen das 70 Meter lange Goldstone Solar System Radar der NASA in Kalifornien abbilden und genau messen Geschwindigkeit und Entfernung des Asteroiden. Diese Beobachtungen, kombiniert mit Messungen von anderen Observatorien, ermöglichten es den Astronomen, die Umlaufbahn von Apophis zu verfeinern und einen Einschlag im Jahr 2029 für die Zwecke der Übung auszuschließen. (Abgesehen von der Übung konnten sie es auch eine Auswirkung ausschließen für 100 Jahre oder mehr.)

Verpixelte Bilder, die einen verschwommenen Asteroiden an 3 verschiedenen Daten zeigen.
Funkantennen an Der Goldstone Deep Space Communications Complex der NASA in Kalifornien und den Green Bank Telescope in West Virginia nahm diese Bilder von Apophis zwischen dem 8. und 10. März 2021 auf, als sich der Asteroid nahe näherte, als er etwa 10,6 Millionen Meilen (17 Millionen Kilometer) entfernt war. Bild über NASA/ JPL-Caltech und NSF/ AUI/ GBO.

NEOWISE-Häuser in

NEOWISE, das weit über der Erdatmosphäre kreist, lieferte Infrarotbeobachtungen von Apophis, die vom Boden aus nicht möglich gewesen wären, da Feuchtigkeit in der Erdatmosphäre Licht bei diesen Wellenlängen absorbiert.

Akash Satpathieein Student, der führte ein zweites Blatt mit NEOWISE Principal Investigator Amy Mainzer an der University of Arizona, beschrieben die Ergebnisse unter Einbeziehung ihrer Daten in die Übung:

Die Ergebnisse dieser Übung profitierten stark von den unabhängigen Infrarotdaten, die aus dem Weltraum gesammelt wurden. NEOWISE war in der Lage, die Wiederentdeckung von Apophis zu bestätigen und gleichzeitig schnell wertvolle Informationen zu sammeln, die für die Bewertung der planetaren Verteidigung verwendet werden könnten, wie z. B. seine Größe, Form und sogar Hinweise auf seine Zusammensetzung und Oberflächeneigenschaften.

Durch ein besseres Verständnis der Größe des Asteroiden könnten die beteiligten Wissenschaftler des Ames Research Center der NASA im kalifornischen Silicon Valley auch die Aufprallenergie abschätzen, die ein Asteroid wie Apophis liefern würde. Und die Teilnehmer simulierten eine Reihe realistischer Einschlagstellen auf der Erdoberfläche, die in einer realen Situation Katastrophenschutzbehörden bei möglichen Evakuierungsbemühungen helfen würden.

Kreisen Sie mit einer Linie durch die Mitte mit mehreren kleinen roten Punkten.
Dieses Diagramm zeigt den Schnittpunkt der Erde und eines hypothetischen Asteroiden. Die roten Punkte zeigen die Unsicherheit in der vorhergesagten Position des Asteroiden an dem Datum, an dem die Erde den Schnittpunkt durchquert. Der Unsicherheitsbereich ist größer als die Erde, etwa 3/4 des Durchmessers der Mondumlaufbahn. Zukünftige Beobachtungen des hypothetischen Asteroiden würden diese Region verfeinern. Bild über NASA/JPL.

Ein weltweiter Erfolg

Michael Kellyein Programmwissenschaftler bei PDCO, innerhalb der Planetary Science Division der NASA im NASA-Hauptquartier in Washington, der den Übungsteilnehmern Anleitung gab, sagte:

Es war beeindruckend zu sehen, wie die planetarische Verteidigungsgemeinschaft während der letzten nahen Annäherung von Apophis zusammenkam. Selbst während einer Pandemie, als viele der Übungsteilnehmer remote arbeiten mussten, konnten wir eine potenzielle Gefahr mit großer Effizienz erkennen, verfolgen und mehr darüber erfahren. Die Übung war ein voller Erfolg.

Weitere wichtige Arbeitsgruppenleiter für planetare Verteidigungsübungen waren Jessie Dotson von NASA Ames, Nicholas Erasmus vom South African Astronomical Observatory, David Polishook vom Weizmann Institute in Israel, Joseph Masiero vom Caltech-IPAC in Pasadena und Lance Benner vom JPL, einer Abteilung von Caltech.

Nachfolger von NEOWISE, der NEO Surveyor der nächsten Generationhat einen Starttermin frühestens 2026 und wird das Wissen, das NEOWISE über die erdnahen Asteroiden, die unser Sonnensystem bevölkern, angehäuft hat, erheblich erweitern.

Klick hier für weitere Informationen über CNEOS, Asteroiden und erdnahe Objekte.

Fazit: In einem Test der planetaren Verteidigung nutzten Wissenschaftler eine kürzlich erfolgte enge Annäherung des Asteroiden Apophis als Testlauf, um festzustellen, wie sie einen gefährlichen Weltraumfelsen schnell verfolgen und identifizieren können.

Quelle: Apophis Planetary Defense Campaign

Quelle: NEOWISE-Beobachtungen des potenziell gefährlichen Asteroiden (99942) Apophis

Über NASA/JPL

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