Объект, сближающийся с Землей - Near-Earth object

Радиолокационное изображение (388188) 2006 DP14Изображение очень слабого околоземного астероида 2009 FD, полученное с помощью Очень Большого телескопа.
Космический зонд Deep Impact посетил околоземную комету Хартли 2 (декабрь 2010 г.)
  • Вверху слева : сближающийся с Землей астероид 2006 DP 14, полученный радарной антенной DSN.
  • Вверху справа : слабый околоземный астероид 2009 FD (отмечен кружком), видимый в телескоп VLT.
  • В центре : околоземная комета 103P / Хартли, полученная зондом НАСА Deep Impact.
  • Внизу : круговая диаграмма 19 229 известных ОСЗ по состоянию на 25 ноября 2018 г., разделенных на несколько орбитальных подгрупп.
Apollo asteroid Amor asteroid Aten asteroid Near-Earth object#Near-Earth comets Apohele asteroidКруг frame.svg

Объект, сближающийся с Землей ( ОСЗ ) - это любое небольшое тело Солнечной системы , орбита которого приближает его к Земле . По соглашению, тело Солнечной системы является ОСЗ, если его самое близкое приближение к Солнцу ( перигелий ) составляет менее 1,3  астрономических единиц (а.е.). Если орбита ОСЗ пересекает орбиту Земли, а размер объекта превышает 140 метров (460 футов) в поперечнике, он считается потенциально опасным объектом (PHO). Большинство известных PHO и NEO - это астероиды , но небольшая часть - кометы .

Существует более 26 000 известных околоземных астероидов (NEA) и более сотни известных короткопериодических околоземных комет (NEC). Ряд метеороидов, вращающихся вокруг Солнца, были достаточно большими, чтобы их можно было отследить в космосе до того, как они упадут на Землю. Сейчас широко признано, что столкновения в прошлом играли важную роль в формировании геологической и биологической истории Земли. Астероиды диаметром до 20 метров (66 футов) могут нанести значительный ущерб окружающей среде и населению. Более крупные астероиды проникают через атмосферу к поверхности Земли, образуя кратеры, если они ударяются о материк, или цунами, если они ударяются о море. Интерес к ОСЗ возрос с 1980-х годов из-за большей осведомленности об этой потенциальной опасности. Предотвращение столкновения с астероидом путем отклонения в принципе возможно, и методы смягчения его последствий исследуются.

Две шкалы, простая шкала Турина и более сложная шкала Палермо , оценивают риск, представляемый идентифицированным ОСЗ, на основе вероятности его столкновения с Землей и того, насколько серьезными будут последствия такого удара. Некоторые ОСЗ имели временно положительные рейтинги по шкале Турина или Палермо после их открытия, но по состоянию на март 2018 года более точные орбитальные расчеты, основанные на более длинных дугах наблюдения , во всех случаях привели к снижению рейтинга до или ниже 0.

С 1998 года Соединенные Штаты, Европейский Союз и другие страны сканируют небо на предмет наличия ОСЗ в рамках проекта под названием Spaceguard . Первоначальный мандат Конгресса США на НАСА каталогизировать не менее 90% ОСЗ диаметром не менее 1 км (3300 футов), достаточных для того, чтобы вызвать глобальную катастрофу, был выполнен к 2011 году. В последующие годы усилия по исследованию были расширены до включать в себя более мелкие объекты, которые могут нанести крупномасштабный, но не глобальный ущерб.

ОСЗ имеют низкую поверхностную гравитацию, и многие из них имеют орбиты, подобные земным, что делает их легкой мишенью для космических кораблей. По состоянию на январь 2019 года космические аппараты посетили пять околоземных комет и пять околоземных астероидов. Небольшой образец одного ОСЗ был возвращен на Землю в 2010 году, и аналогичные миссии уже выполняются. Предварительные планы коммерческой добычи астероидов были составлены частными стартапами либо с помощью роботов, либо даже путем отправки частных коммерческих астронавтов в качестве космических майнеров.

Определения

График орбит известных потенциально опасных астероидов (размером более 140 м (460 футов) и проходящих в пределах 7,6 × 10 6  км (4,7 × 10 6  миль) от орбиты Земли) по состоянию на начало 2013 г. ( альтернативное изображение )^^

Объекты, сближающиеся с Землей (ОСЗ), по соглашению технически определяются как все небольшие тела Солнечной системы с орбитами вокруг Солнца, которые частично лежат на расстоянии от 0,983 до 1,3 астрономических единиц (а.е.; расстояние от Солнца до Земли) от Солнца. Таким образом, ОСЗ в настоящее время не обязательно находятся рядом с Землей, но потенциально могут приближаться к Земле относительно близко. Этот термин также иногда используется более гибко, например, для объектов на орбите вокруг Земли или для квазиспутников , которые имеют более сложную орбитальную связь с Землей.

Когда NEO обнаруживается, как и все другие небольшие тела Солнечной системы, его положение и яркость передаются в Центр малых планет (MPC) Международного астрономического союза (МАС ) для каталогизации. MPC ведет отдельные списки подтвержденных ОСЗ и потенциальных ОСЗ. Орбиты некоторых ОСЗ пересекаются с орбитами Земли, поэтому они представляют опасность столкновения. Они считаются потенциально опасными объектами (ПОО), если их расчетный диаметр превышает 140 метров. MPC ведет отдельный список астероидов среди PHO, потенциально опасных астероидов (PHA). ОСЗ также каталогизируются двумя отдельными подразделениями Лаборатории реактивного движения (JPL) Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства ( НАСА ): Центром исследований околоземных объектов (CNEOS) и Группой динамики солнечной системы.

PHA определяются на основе двух параметров, относящихся, соответственно, к их потенциалу опасного сближения с Землей и предполагаемым последствиям, которые может иметь столкновение, если оно произойдет. Объекты с минимальным расстоянием пересечения орбиты с Землей (MOID) 0,05 а.е. или меньше и абсолютной звездной величиной 22,0 или более (приблизительный показатель большого размера) считаются PHA. Объекты, которые либо не могут приблизиться к Земле ближе, чем 0,05  а.е. (7500000 км; 4600000 миль), либо которые слабее, чем H = 22,0 (около 140 м (460 футов) в диаметре с предполагаемым альбедо 14%), не считаются PHA. Каталог НАСА объектов, сближающихся с Землей, включает расстояния сближения астероидов и комет (выраженные в лунных расстояниях ).

История осведомленности людей об ОСЗ

Рисунок 1910 года пути кометы Галлея
Астероид 433 Эрос, сближающийся с Землей, посетил зонд в 1990-х годах.

Первыми околоземными объектами, которые наблюдал человек, были кометы. Их внеземная природа была признана и подтверждена только после того, как Тихо Браге попытался измерить расстояние до кометы через ее параллакс в 1577 году, и нижний предел, который он получил, был намного выше диаметра Земли; Периодичность некоторых комет была впервые обнаружена в 1705 году, когда Эдмонд Галлей опубликовал свои расчеты орбиты возвращающегося объекта, теперь известного как комета Галлея . Возвращение кометы Галлея в 1758–1759 годах было первым предсказанным появлением кометы. Было сказано, что комета Лекселла 1770 года была первым обнаруженным околоземным объектом.

Первым астероидом, сближающимся с Землей, был обнаружен 433 Эрос в 1898 году. Астероид стал объектом нескольких обширных наблюдательных кампаний, в первую очередь потому, что измерения его орбиты позволили точно определить тогда еще недостаточно известное расстояние от Земли до Солнца.

В 1937 году астероид 69230 Гермес был обнаружен, когда он пролетел мимо Земли на расстоянии вдвое больше Луны . Гермес считался угрозой, потому что был утерян после своего открытия; таким образом, его орбита и возможность столкновения с Землей точно не были известны. Гермес был повторно открыт только в 2003 году, и теперь известно, что он не представляет угрозы, по крайней мере, в следующем столетии.

14 июня 1968 года астероид 1566 Икар диаметром 1,4 км пролетел мимо Земли на расстоянии 0,042482 а.е. (6 355 200 км), что в 16 раз больше расстояния Луны. Во время этого подхода Икар стал первой малой планетой, которую можно было наблюдать с помощью радара , с измерениями, полученными в обсерватории Хейстэк и на станции слежения Голдстоуна . Это было первое близкое приближение, предсказанное на много лет вперед (Икар был открыт в 1949 году), и он также привлек значительное внимание общественности благодаря паникерским сообщениям в новостях. За год до подхода студенты Массачусетского технологического института запустили проект «Икар», разработав план отклонения астероида с помощью ракет на случай, если он окажется на курсе столкновения с Землей. Проект «Икар» получил широкое освещение в средствах массовой информации и вдохновил на создание фильма-катастрофы 1979 года « Метеор» , в котором США и СССР объединяют свои силы для взрыва привязанного к Земле фрагмента астероида, пораженного кометой.

23 марта 1989 года астероид Аполлон 4581 Асклепий (1989 FC) диаметром 300 м (980 футов ) пролетел мимо Земли на 700 000 км (430 000 миль). Если бы астероид столкнулся с землей, он вызвал бы самый большой взрыв в истории человечества, эквивалентный 20 000 мегатонн в тротиловом эквиваленте . Он привлек всеобщее внимание, потому что был открыт только после самого близкого подхода.

В марте 1998 года ранние расчеты орбиты недавно открытого астероида (35396) 1997 XF 11 показали потенциальное сближение с Землей в 2028 году на 0,00031 а.е. (46000 км), в пределах орбиты Луны, но с большой погрешностью, позволяющей прямое попадание. Дальнейшие данные позволили пересмотреть дальность сближения 2028 года до 0,0064 а.е. (960 000 км), исключив вероятность столкновения. К тому времени неточные сообщения о потенциальном ударе вызвали бурю в СМИ.

Известные околоземные объекты - по состоянию на январь 2018 г.
Видео (0:55; 23 июля 2018 г.)

Риск

Астероид 4179 Тутатис - потенциально опасный объект, который прошел в пределах 4 лунных расстояний в сентябре 2004 года и в настоящее время имеет минимально возможное расстояние 2,5 лунных расстояния .

С конца 1990-х годов типичной системой отсчета при поиске ОСЗ была научная концепция риска . Риск того, что любые позы околоземных объектов рассматриваются с учетом как культур и технологии в человеческом обществе . На протяжении истории люди связывали ОСЗ с изменяющимися рисками, основываясь на религиозных, философских или научных взглядах, а также на технологических или экономических возможностях человечества справляться с такими рисками. Таким образом, ОСЗ считаются предзнаменованием стихийных бедствий или войн; безобидные очки в неизменной вселенной; источник изменяющих эпоху катаклизмов или потенциально ядовитых паров (во время прохождения Земли через хвост кометы Галлея в 1910 году); и, наконец, как возможная причина кратерообразующего удара, который может даже вызвать вымирание людей и других форм жизни на Земле.

Возможность катастрофических столкновений комет, сближающихся с Землей, была признана сразу после того, как первые расчеты орбиты дали понимание их орбит: в 1694 году Эдмонд Галлей представил в Библии теорию о том, что наводнение Ноя было вызвано ударами кометы. Восприятие людьми околоземных астероидов как безобидных объектов восхищения или объектов-убийц, представляющих высокий риск для человеческого общества , ослабевало и ослаблялось за то короткое время, в течение которого СЗЗ наблюдались с научной точки зрения. Ученые осознали угрозу столкновений, которые создают кратеры, намного превышающие размеры ударяющих тел, и оказывают косвенное воздействие на еще более обширную территорию с 1980-х годов, после подтверждения теории о вымирании мелового и палеогенового периода (в результате которого вымерли динозавры) 65 миллионов лет назад был вызван падением крупного астероида .

Осведомленность широкой общественности о риске столкновения возросла после наблюдения падения фрагментов кометы Шумейкера – Леви 9 на Юпитер в июле 1994 года. В 1998 году в фильмах « Глубокий удар» и « Армагедон» популяризовалась идея о том, что объекты, сближающиеся с Землей, могут вызвать катастрофические удары. Также в то время возникла теория заговора о предполагаемом воздействии вымышленной планеты Нибиру в 2003 году , которая сохранилась в Интернете, поскольку прогнозируемая дата столкновения была перенесена на 2012, а затем на 2017 год.

Шкалы рисков

Существуют две схемы научной классификации опасностей столкновения с ОСЗ:

  • простая шкала Турина , которая оценивает риски столкновений в следующие 100 лет в соответствии с энергией удара и вероятностью удара, используя целые числа от 0 до 10; а также
  • более сложная Палермская шкала опасности технических воздействий , которая присваивает рейтинги, которые могут быть любыми положительными или отрицательными действительными числами; эти рейтинги зависят от частоты фонового воздействия, вероятности удара и времени до возможного удара.

На обеих шкалах риски, вызывающие беспокойство, обозначены значениями выше нуля.

Величина риска

Годовая фоновая частота, используемая в шкале Палермо для ударов с энергией более E мегатонн , оценивается как:

Например, эта формула подразумевает, что ожидаемое значение времени от настоящего момента до следующего удара, превышающего 1 мегатонну, составляет 33 года, и что, когда оно произойдет, существует 50% -ная вероятность того, что оно будет выше 2,4 мегатонны. Эта формула справедлива только в определенном диапазоне от E .

Однако в другой статье, опубликованной в 2002 году - в том же году, что и статья, основанная на шкале Палермо, - был обнаружен степенной закон с разными константами:

Эта формула дает значительно более низкие ставки для данного E . Например, он дает скорость для болидов в 10 мегатонн или более (как взрыв на Тунгусе ) как 1 на тысячу лет, а не 1 на 210 лет, как в формуле Палермо. Однако авторы дают довольно большую погрешность (раз в 400–1800 лет для 10 мегатонн), отчасти из-за неточностей в определении энергии атмосферных воздействий, которые они использовали в своем определении.

Риски с высокой оценкой

НАСА поддерживает автоматизированную систему оценки угрозы со стороны известных ОСЗ в течение следующих 100 лет, которая генерирует постоянно обновляемую Sentry Risk Table . Весьма вероятно, что все или почти все объекты со временем выпадут из списка по мере поступления новых наблюдений, что снизит неопределенности и позволит более точные прогнозы орбиты.

В марте 2002 года (163132) 2002 CU 11 стал первым астероидом с временно положительным рейтингом по Туринской шкале, с вероятностью столкновения примерно 1 из 9300 в 2049 году. Дополнительные наблюдения снизили предполагаемый риск до нуля, и астероид был удален из Таблицы рисков Sentry в апреле 2002 года. Теперь известно, что в следующие два столетия, 2002 CU 11 пролетит над Землей на безопасном ближайшем расстоянии (перигее) 0,00425 а.е. (636 000 км; 395 000 миль) 31 августа, 2080 г.

Радиолокационный снимок астероида 1950 DA

Астероид 1950 DA был утерян после его открытия в 1950 году, поскольку его наблюдений всего за 17 дней было недостаточно для точного определения его орбиты; он был повторно открыт 31 декабря 2000 года. Его диаметр составляет около километра (0,6 мили), и поэтому удар будет катастрофическим в глобальном масштабе. Он был замечен радаром во время его сближения в 2001 году, что позволило более точно рассчитать орбиту. Хотя этот астероид не ударится по крайней мере 800 лет и, следовательно, не имеет рейтинга по Туринской шкале, в апреле 2002 года он был добавлен в список Sentry как первый объект со значением по шкале Палермо больше нуля. Рассчитанная тогда максимальная вероятность столкновения 1 из 300 и значение по шкале Палермо +0,17 были примерно на 50% выше, чем фоновый риск столкновения со всеми такими же крупными объектами до 2880 года. Неопределенности в расчетах орбиты были дополнительно уменьшены с использованием дополнительных радиолокационных наблюдений в 2012 году. , и это уменьшило вероятность столкновения. С учетом всех радиолокационных и оптических наблюдений до 2015 года вероятность удара по состоянию на март 2018 года оценивается как 1 из 8300. Соответствующее значение шкалы Палермо -1,42 по-прежнему является самым высоким для всех объектов в таблице Sentry List.

24 декабря 2004 года 370-метровый астероид 99942 Апофис (в то время известный только под своим предварительным обозначением 2004 MN 4 ) получил 4 по Туринской шкале, что является наивысшей оценкой, полученной на сегодняшний день, поскольку информация доступна на время переведено в 2,7% вероятность столкновения с Землей в пятницу, 13 апреля 2029 г. К 28 декабря 2004 г. дополнительные наблюдения дали меньшую зону неопределенности для подхода 2029 г., которая больше не включала Землю. Следовательно, риск столкновения в 2029 году снизился до нуля, но более поздние даты потенциального удара по-прежнему оценивались как 1 по туринской шкале. Дальнейшие наблюдения снизили риск 2036 года до 0 баллов в августе 2006 года. В 2021 году Апофис был удален из Сторожевой таблицы рисков.

В феврале 2006 года (144898) 2004 VD 17 был присвоен рейтинг 2 по Туринской шкале из-за близкого столкновения, предсказанного 4 мая 2102 года. После того, как дополнительные наблюдения позволили сделать более точные прогнозы, рейтинг Турина был сначала понижен до 1 в мае 2006 года. затем до 0 в октябре 2006 года, а астероид был полностью удален из Таблицы рисков Sentry в феврале 2008 года.

По состоянию на 2021 год RF 12 указан с наивысшей вероятностью столкновения с Землей - 1 из 22 5 сентября 2095 года. Астероид с диаметром всего 7 м (23 фута), однако, слишком мал, чтобы считаться потенциально опасным. Астероид, и он не представляет серьезной угрозы: поэтому возможное столкновение 2095 года составляет всего -3,32 по шкале Палермо. Ожидается, что наблюдения во время сближения с Землей в августе 2022 года позволят установить, столкнется ли астероид с Землей в 2095 году.

Проекты по минимизации угрозы

Ежегодные открытия СВА по опросам: все СВА (вверху) и СВА> 1 км (внизу)
NEOWISE - данные за первые четыре года, начиная с декабря 2013 г. (анимировано; 20 апреля 2018 г.)

Первой астрономической программой, посвященной открытию астероидов, сближающихся с Землей, была программа Palomar Planet-Crossing Asteroid Survey . Связь с опасностью столкновения, необходимость специальных обзорных телескопов и варианты предотвращения возможного столкновения впервые обсуждались на междисциплинарной конференции 1981 года в Сноумассе, штат Колорадо . Планы более всестороннего исследования, получившего название Spaceguard Survey, были разработаны НАСА с 1992 года по поручению Конгресса США . Чтобы продвинуть исследование на международном уровне, Международный астрономический союз (МАС) организовал семинар на Вулкано , Италия, в 1995 году, а годом позже учредил Фонд космической стражи также в Италии. В 1998 году Конгресс США дал НАСА мандат на обнаружение 90% околоземных астероидов диаметром более 1 км (0,62 мили) (которые угрожают глобальным разрушениям) к 2008 году.

В рамках нескольких исследований проводилась деятельность « Космической стражи » (общий термин), в том числе Линкольн по исследованию околоземных астероидов (LINEAR), Spacewatch , слежение за околоземными астероидами (NEAT), поиск околоземных объектов обсерватории Лоуэлла (LONEOS), Catalina Sky Обследование (CSS), Обследование околоземных объектов Кампо Императоре (CINEOS), Японская ассоциация космических стражей , Обследование астероидов Asiago-DLR (ADAS) и Обследование околоземных объектов WISE (NEOWISE). В результате соотношение известного и предполагаемого общего количества сближающихся с Землей астероидов диаметром более 1 км увеличилось примерно с 20% в 1998 году до 65% в 2004 году, 80% в 2006 году и 93% в 2011 году. Таким образом, первоначальная цель Spaceguard была достигнута с опозданием всего на три года. По состоянию на 12 июня 2018 г. было обнаружено 893 СЗЗ размером более 1 км, или 97% от предполагаемого общего числа около 920.

В 2005 году первоначальный мандат Космической стражи США был продлен Законом Джорджа Э. Брауна-младшего о наблюдении за объектами , сближающимися с Землей, который призывает НАСА к 2020 году обнаруживать 90% ОСЗ диаметром 140 м (460 футов) или более. По состоянию на январь 2020 года, по оценкам, было найдено менее половины из них, но объекты такого размера падают на Землю лишь примерно раз в 2000 лет. В январе 2016 года НАСА объявило о создании Координационного бюро планетарной защиты (PDCO) для отслеживания ОСЗ размером более 30–50 м (98–164 фута) в диаметре и координации эффективных мер реагирования на угрозы и смягчения их последствий.

Программы обследований направлены на выявление угроз на много лет вперед, что дает человечеству время для подготовки космической миссии для предотвращения угрозы.

REP. СТЮАРТ: ... способны ли мы технологически запустить что-то, что могло бы перехватить [астероид]? ...
ДР. А'ХАРН: Нет. Если бы у нас уже были планы космических кораблей, это заняло бы год ... Я имею в виду типичную небольшую миссию ... требуется четыре года с момента утверждения до начала запуска ...

Проект ATLAS , напротив, направлен на поиск сталкивающихся астероидов незадолго до столкновения, слишком поздно для маневров отклонения, но все еще вовремя, чтобы эвакуироваться и иным образом подготовить пораженный регион Земли. Другой проект, Zwicky Transient Facility (ZTF), который исследует объекты, которые быстро меняют свою яркость, также обнаруживает астероиды, проходящие близко к Земле.

Ученые, занимающиеся исследованиями ОСЗ, также рассмотрели варианты активного предотвращения угрозы, если обнаруживается, что объект движется по курсу столкновения с Землей. Все жизнеспособные методы нацелены на отклонение, а не на уничтожение угрожающего ОСЗ, потому что фрагменты все равно вызовут широкомасштабные разрушения. Отклонение, которое означает изменение орбиты объекта за несколько месяцев до лет до прогнозируемого удара , также требует на порядок меньше энергии.

Номер и классификация

Кумулятивные открытия околоземных астероидов, известные по размеру, 1980–2019 гг.

Объекты, сближающиеся с Землей, классифицируются как метеороиды , астероиды или кометы в зависимости от размера, состава и орбиты. Те, которые являются астероидами, могут дополнительно быть членами семейства астероидов , а кометы создают потоки метеоров, которые могут генерировать метеорные потоки .

По состоянию на 8 января 2019 года, согласно статистике CNEOS, было обнаружено 19 470 ОСЗ. Только 107 (0,55%) из них - кометы, а 19 363 (99,45%) - астероиды. 1 955 из этих ОСЗ классифицируются как потенциально опасные астероиды (ПОЗ).

По состоянию на апрель 2021 года на странице риска столкновения Sentry на веб-сайте НАСА появилось более 1100 NEA . Более 1000 из этих АЯЭ имеют диаметр менее 50 метров, и ни один из перечисленных объектов не находится даже в «зеленой зоне» (Туринская шкала 1), что означает, что ни один из них не требует внимания широкой публики.

Ошибки наблюдений

Основная проблема с оценкой количества ОСЗ заключается в том, что вероятность обнаружения одного из них зависит от ряда аспектов ОСЗ, начиная, естественно, с его размера, но также включая характеристики его орбиты. То, что легко обнаруживается, будет подсчитано больше, и эти отклонения наблюдений необходимо компенсировать при попытке подсчитать количество тел в популяции из списка ее обнаруженных членов.

Более крупные астероиды отражают больше света, и два самых больших объекта, сближающихся с Землей, 433 Эрос и 1036 Ганимед , естественно, также были обнаружены одними из первых. 1036 Ганимед имеет диаметр около 35 км (22 мили), а 433 Эрос - около 17 км (11 миль) в диаметре.

Другой серьезный недостаток обнаружения состоит в том, что на ночной стороне Земли гораздо легче обнаруживать объекты. Дневное небо около Солнца намного ярче, чем ночное, и поэтому контраст ночного неба намного лучше. Поисковик с ночной стороны также смотрит на залитую солнцем сторону астероидов, в то время как при дневном небе исследователь смотрит на солнце и видит неосвещенную заднюю сторону объекта. Кроме того, всплеск сопротивления делает астероиды еще ярче, когда Земля приближается к оси солнечного света. Комбинированный эффект эквивалентен сравнению Полнолуния ночью с Новолунием в дневное время, а свет освещенных Солнцем астероидов был назван «полным астероидом», подобным «полнолунию». Подтверждая эту предвзятость, и как показано на диаграмме ниже, более половины (53%) известных объектов, сближающихся с Землей, были обнаружены всего на 3,8% неба в конусе 22,5 °, обращенном прямо от Солнца, и подавляющее большинство ( 87%) были впервые обнаружены только на 15% неба в конусе 45 °, обращенном в сторону от Солнца. Один из способов обойти это предубеждение - использовать тепловые инфракрасные телескопы, которые наблюдают за их тепловым излучением, а не за светом, который они отражают.

Предвзятость в обнаружении околоземных объектов, связанных с относительным положением Земли и Солнца.

Следовательно, астероиды с орбитами, которые заставляют их проводить больше времени на дневной стороне Земли, с меньшей вероятностью будут обнаружены, чем те, которые проводят большую часть своего времени за пределами орбиты Земли. Например, в одном исследовании отмечалось, что обнаружение тел на орбитах с низким эксцентриситетом, пересекающих Землю, является предпочтительным, что делает Атенс более вероятным, чем Аполлос .

Такие ошибки наблюдений должны быть выявлены и количественно оценены для определения популяций ОСЗ, поскольку исследования популяций астероидов затем принимают во внимание эти известные отклонения выборки наблюдений, чтобы сделать более точную оценку. В 2000 году, принимая во внимание все известные ошибки наблюдений, было подсчитано, что существует около 900 околоземных астероидов размером не менее километра, или технически и точнее, с абсолютной величиной ярче, чем 17,75.

Астероиды, сближающиеся с Землей (АСЗ)

Астероид Тоутатис из Паранала

Это астероиды на околоземной орбите без хвоста или комы кометы. По состоянию на 5 марта 2020 года известен 22 261 астероид , сближающийся с Землей , 1955 из которых достаточно большие и подходят достаточно близко к Земле, чтобы считаться потенциально опасными.

СЗЗ существуют на своих орбитах всего несколько миллионов лет. В конечном итоге они устраняются планетными возмущениями , вызывающими выброс из Солнечной системы или столкновение с Солнцем, планетой или другим небесным телом. Поскольку время жизни на орбите меньше по сравнению с возрастом Солнечной системы, новые астероиды должны постоянно перемещаться на околоземные орбиты, чтобы объяснить наблюдаемые астероиды. Общепринятое происхождение этих астероидов состоит в том, что астероиды главного пояса перемещаются внутрь Солнечной системы через орбитальные резонансы с Юпитером . Взаимодействие с Юпитером через резонанс нарушает орбиту астероида, и он попадает во внутреннюю часть Солнечной системы. В поясе астероидов есть промежутки, известные как промежутки Кирквуда , где эти резонансы возникают, когда астероиды в этих резонансах перемещаются на другие орбиты. Новые астероиды мигрируют в эти резонансы из-за эффекта Ярковского, который обеспечивает постоянный приток околоземных астероидов. По сравнению со всей массой пояса астероидов, потеря массы, необходимая для поддержания населения АЗЗ, относительно невелика; что составляет менее 6% за последние 3,5 миллиарда лет. Состав астероидов, сближающихся с Землей, сопоставим с составом астероидов из пояса астероидов, отражая множество спектральных классов астероидов .

Небольшое количество NEA - это вымершие кометы , утратившие свой летучий поверхностный материал, хотя наличие слабого или прерывистого кометоподобного хвоста не обязательно приводит к классификации как околоземные кометы, что делает границы несколько нечеткими. Остальные околоземные астероиды вытесняются из пояса астероидов гравитационным взаимодействием с Юпитером .

Многие астероиды имеют естественные спутники ( спутники малых планет ). По состоянию на февраль 2019 года было известно, что у 74 АЗС есть по крайней мере одна луна, в том числе три, как известно, имеют две луны. Астероид 3122 Флоренция , один из крупнейших PHA диаметром 4,5 км (2,8 мили), имеет две луны размером 100–300 м (330–980 футов) в поперечнике, которые были обнаружены с помощью радиолокационных изображений во время сближения астероида с Землей в 2017 г. .

Распределение по размерам

Известные по размеру околоземные астероиды

Хотя размер небольшой части этих астероидов известен лучше, чем 1%, из радиолокационных наблюдений, из изображений поверхности астероидов или из звездных затенений , диаметр подавляющего большинства околоземных астероидов был оценен только на основе на основе их яркости и репрезентативной отражательной способности поверхности астероида или альбедо , которое обычно принимается равным 14%. Такие косвенные оценки размеров для отдельных астероидов неопределенны более чем в 2 раза, поскольку альбедо астероидов может варьироваться от 5% до 30%. Это делает объем этих астероидов неопределенным в 8 раз, а их массу, по крайней мере, в столько же, поскольку их предполагаемая плотность также имеет свою собственную неопределенность. Используя этот грубый метод, абсолютная величина 17,75 примерно соответствует диаметру 1 км (0,62 мили), а абсолютная величина 22,0 соответствует диаметру 140 м (460 футов). Диаметры промежуточной точности, лучше, чем исходя из предполагаемого альбедо, но не столь точные, как прямые измерения, могут быть получены из комбинации отраженного света и теплового инфракрасного излучения с использованием тепловой модели астероида. В мае 2016 года технолог Натан Мирвольд поставил под сомнение точность таких оценок диаметра астероидов, полученных в результате миссий Wide-field Infrared Survey Explorer и NEOWISE. Его ранняя первоначальная критика не прошла экспертную оценку и подверглась критике за саму методологию, но была пересмотрена. версия была впоследствии опубликована.

В 2000 году НАСА уменьшило оценку количества существующих астероидов, сближающихся с Землей, диаметром более одного километра с 1000–2000 до 500–1000. Вскоре после этого исследование LINEAR предоставило альтернативную оценку1,227+170
−90
. В 2011 году на основе наблюдений NEOWISE оценочное количество однкилометровых АСЗ было сужено до981 ± 19 (из которых 93% были обнаружены в то время), в то время как количество АСЗ размером более 140 метров в поперечнике оценивается в13 200 ± 1 900 . Оценка NEOWISE отличалась от других оценок главным образом тем, что предполагала немного более низкое среднее альбедо астероида, что дает большие оценочные диаметры для той же яркости астероида. Это привело к появлению 911 известных тогда астероидов с поперечником не менее 1 км, в отличие от 830, которые тогда были перечислены CNEOS на основе тех же данных, но с немного более высоким альбедо. В 2017 году два исследования с использованием усовершенствованного статистического метода немного снизили оценочное количество СЗЗ ярче, чем абсолютная величина 17,75 (примерно более одного километра в диаметре), до921 ± 20 . По оценкам, количество астероидов ярче, чем абсолютная величина, равная 22,0 (примерно более 140 м в диаметре), увеличилось до27100 ± 2200 , что вдвое превышает оценку WISE, из которых около трети были известны по состоянию на 2018 год.

По состоянию на 4 января 2019 г. и с использованием диаметров, которые в основном оцениваются грубо на основе измеренной абсолютной звездной величины и предполагаемого альбедо, 897 АЗС, перечисленных CNEOS, включая 156 PHA, имеют диаметр не менее 1 км, а 8452 известных АЗО имеют размер более 140 м. в диаметре. Самый маленький из известных сближающихся с Землей астероидов - 2008 TS 26 с абсолютной величиной 33,2, что соответствует предполагаемому диаметру около 1 м (3,3 фута). Самый большой из таких объектов - 1036 Ganymed , с абсолютной величиной 9,45 и прямым измеренным эквивалентным диаметром около 38 км (24 мили).

Количество астероидов ярче H = 25 , что соответствует примерно 40 м (130 футов) в диаметре, оценивается примерно в840 000 ± 23 000, из которых около 1,3 процента были обнаружены к февралю 2016 г .; количество астероидов ярче H = 30 (более 3,5 м (11 футов)) оценивается примерно в400 ± 100 миллионов, из которых около 0,003 процента были обнаружены к февралю 2016 года.

Орбитальная классификация

Типы околоземных орбит астероидов

Астероиды, сближающиеся с Землей, делятся на группы в зависимости от их большой полуоси (a), расстояния в перигелии (q) и расстояния до афелия (Q):

  • Atiras или Apoheles имеют орбиты строго внутри земной орбиты: афелии расстояние астероид Атира в (Q) меньше , чем расстояние перигелия Земли (0,983 а.е.). То есть Q <0,983 а.е. , что означает, что большая полуось астероида также меньше 0,983 а.е.
  • У Атенов большая полуось меньше 1 а.е., они пересекают орбиту Земли. Математически a <1,0 AU и Q> 0,983 AU . (0,983 а.е. - расстояние до перигелия Земли.)
  • В Аполлосе имеет большую полуось более 1 а.е. и орбиту Креста Земли. Математически a> 1,0 AU и q <1,017 AU . (1.017 а.е. - афелийное расстояние Земли.)
  • В Amors имеют орбиты строго за пределами орбиты Земли: расстояние перигелия астероида Амора (д) больше , чем афелий расстояние Земли (1,017 а.е.). Амуры также околоземные объекты так д <1.3 AU . Таким образом, 1,017 AU <д <1,3 AU . (Это означает, что большая полуось астероида (а) также больше 1,017 а.е.) Некоторые орбиты астероидов Амор пересекают орбиту Марса.

(Примечание: некоторые авторы определяют Атен по-разному: они определяют его как все астероиды с большой полуосью менее 1 а.е., то есть они считают Атирас частью Атонов. Исторически до 1998 года существовали нет известных или подозреваемых Атирас, поэтому в различении не было необходимости.)

Атирас и Амор не пересекают орбиту Земли и не представляют непосредственной угрозы столкновения, но в будущем их орбиты могут измениться и превратиться в орбиты пересечения Земли.

По состоянию на 28 июня 2019 года было обнаружено и каталогизировано 36 Атирас, 1510 Атенов, 10199 Аполлосов и 8 583 Амора.

Коорбитальные астероиды

Пять лагранжевых точек относительно Земли и возможные орбиты вдоль гравитационных контуров.

АСЗ на коорбитальной конфигурации имеют тот же период обращения, что и Земля. Все коорбитальные астероиды имеют особые орбиты, которые относительно стабильны и, как это ни парадоксально, могут помешать им приблизиться к Земле:

  • Трояны : около орбиты планеты есть пять точек гравитационного равновесия, точек Лагранжа , в которых астероид будет вращаться вокруг Солнца в фиксированном порядке с планетой. Два из них, расположенные на 60 градусов вперед и назад по орбите планеты (обозначенные L4 и L5 соответственно), стабильны; то есть астероид рядом с этими точками останется там миллионы лет, даже если он будет слегка возмущен другими планетами и негравитационными силами. По состоянию на март 2018 года единственным подтвержденным трояном на Земле является 2010 TK 7 , который вращается вокруг точки L4 Земли.
  • Подковообразные либраторы : область стабильности вокруг L4 и L5 также включает орбиты для коорбитальных астероидов, которые вращаются вокруг L4 и L5. По отношению к Земле и Солнцу орбита может напоминать окружность подковы или может состоять из годовых петель, которые блуждают взад и вперед ( либрируют ) в области формы подковы. В обоих случаях Солнце находится в центре тяжести подковы, Земля находится в зазоре подковы, а L4 и L5 находятся внутри концов подковы. К 2016 году было обнаружено 12 подковообразных либраторов Земли. Наиболее изученным и самым крупным на расстоянии около 5 км (3,1 мили) является 3753 Cruithne , который путешествует по годичным петлям в форме бобов и завершает свой подковообразный цикл либрации каждые 770–780 лет. (419624) 2010 SO 16 - астероид на относительно стабильной орбите в форме подковы спериодомподковообразной либрации около 350 лет.
  • Квазиспутники : квазиспутники - это коорбитальные астероиды на нормальной эллиптической орбите с более высоким эксцентриситетом, чем у Земли, которые они перемещаются синхронно с движением Земли. Поскольку астероид вращается вокруг Солнца медленнее, чем Земля, когда он находится дальше, и быстрее, чем Земля, когда он находится ближе к Солнцу, при наблюдении с Земли квазиспутник обращается по орбите вокруг Земли в ретроградном направлении в течение одного года, даже если он не связан гравитацией. . К 2016 году было известно, что пять астероидов являются квазиспутниками Земли. 469219 Камоалева - ближайший к Земле квазипоспутник, работающий на орбите, которая оставалась стабильной в течение почти столетия. Расчеты орбиты до 2016 года показали, что все известные на тот момент квазиспутники и четыре подковообразных либратора неоднократно перемещаются между подковообразными и квазиспутниковыми орбитами. Один из этих объектов, 2003 YN 107 , наблюдался во время его перехода с квазиспутниковой орбиты на подковообразную орбиту в 2006 году; Ожидается, что он вернется на квазиспутниковую орбиту примерно в 2066 году.
  • Временные спутники : NEA также могут перемещаться между солнечными орбитами и удаленными земными орбитами, становясь гравитационно связанными временными спутниками. Согласно моделированию, временные спутники обычно обнаруживаются, когда они проходят лагранжевые точки L1 или L2, а Земля обычно имеет по крайней мере один временный спутник диаметром 1 м (3,3 фута) в любой момент времени, но они слишком слабые, чтобы их можно было обнаружить с помощью текущих съемок. . По состоянию на март 2018 года единственным наблюдаемым переходом был переход астероида 2006 RH 120 , который был временным спутником с сентября 2006 года по июнь 2007 года и с тех пор находится на солнечной орбите с периодом 1,003 года. Согласно орбитальным расчетам 2017 года, на своей солнечной орбите RH 120 2006 года проходит мимо Земли с низкой скоростью каждые 20–21 год, после чего снова может стать временным спутником.

Метеороиды

В 1961 году МАС определило метеороиды как класс твердых межпланетных объектов, отличающихся от астероидов своими значительно меньшими размерами. Это определение было полезно в то время, потому что, за исключением Тунгусского события , все исторически наблюдаемые метеоры были произведены объектами, значительно меньшими, чем самые маленькие астероиды, которые тогда наблюдались с помощью телескопов. Поскольку различие стало стираться с открытием все более мелких астероидов и большим разнообразием наблюдаемых столкновений с ОСЗ, с 1990-х годов были предложены пересмотренные определения с ограничениями по размеру. В апреле 2017 года IAU принял пересмотренное определение, которое обычно ограничивает размер метеороидов от 30 мкм до 1 м в диаметре, но разрешает использовать этот термин для любого объекта любого размера, вызвавшего метеор, таким образом оставляя различие между астероидами. и метеороид размыты.

Околоземные кометы

Комета Галлея во время сближения с Землей на 0,10 а.е. в мае 1910 г.

Околоземные кометы (NEC) - это объекты на околоземной орбите с хвостом или комой. Ядра комет обычно менее плотны, чем астероиды, но они проходят мимо Земли с более высокими относительными скоростями, поэтому энергия удара ядра кометы немного больше, чем у астероида аналогичного размера. NEC могут представлять дополнительную опасность из-за фрагментации: потоки метеороидов, которые вызывают метеорные потоки, могут включать большие неактивные фрагменты, фактически NEA. Хотя ни одно столкновение кометы в истории Земли не было окончательно подтверждено, Тунгусское событие могло быть вызвано фрагментом кометы Энке .

Кометы обычно делятся на короткопериодические и долгопериодические. Короткопериодические кометы с периодом обращения менее 200 лет происходят в поясе Койпера , за орбитой Нептуна ; в то время как долгопериодические кометы происходят из Облака Оорта , на окраинах Солнечной системы. Различие орбитальных периодов важно для оценки риска, связанного с околоземными кометами, поскольку короткопериодические NEC, вероятно, наблюдались во время нескольких явлений, и, таким образом, их орбиты могут быть определены с некоторой точностью, в то время как долгопериодические NEC могут быть определены. Предполагается, что их видели в первый и последний раз, когда они появились в эпоху науки, поэтому их подходы нельзя предсказать заранее. Поскольку угроза от долгопериодических NEC оценивается не более чем в 1% от угрозы от NEA, а долгопериодические кометы очень слабые и, следовательно, их трудно обнаружить на больших расстояниях от Солнца, усилия Spaceguard постоянно сосредотачивались на астероидах и короткопериодические кометы. CNEOS даже ограничивает свое определение NEC короткопериодическими кометами - по состоянию на 10 мая 2018 года было обнаружено 107 таких объектов.

По состоянию на март 2018 года только 20 комет проходили в пределах 0,1 а.е. (15000000 км; 9300000 миль) от Земли, включая 10 комет, которые являются или были короткопериодическими кометами. Две из этих комет, комета Галлея и 73P / Швассмана – Вахмана , наблюдались во время нескольких сближений. Ближайшее наблюдаемое сближение было 0,0151 а.е. (5,88 LD) для кометы Лекселла 1 июля 1770 года. После изменения орбиты из-за близкого сближения Юпитера в 1779 году этот объект больше не является NEC. Ближайшее сближение, когда-либо наблюдаемое для текущего короткопериодического NEC, составляет 0,0229 а.е. (8,92 LD) для кометы Темпеля-Туттля в 1366 году. Эта комета является родительским телом метеорного потока Леонид , который также произвел Великую метеоритную бурю 1833 года. расчеты показывают, что P / 1999 J6 (SOHO) , слабая солнечная комета и подтвержденный короткопериодический NEC, наблюдаемый только во время ее близкого приближения к Солнцу, миновала Землю незамеченной на расстоянии 0,0121 а.е. (4,70 LD) 12 июня 1999 года.

Комета 109P / Свифта – Туттля , которая также является источником метеорного потока Персеиды каждый год в августе, имеет около 130-летнюю орбиту, которая проходит близко к Земле. Во время восстановления кометы в сентябре 1992 года, когда были идентифицированы только два предыдущих возвращения в 1862 и 1737 годах, расчеты показали, что комета пройдет близко к Земле во время своего следующего возвращения в 2126 году, с ударом в пределах диапазона неопределенности. К 1993 году были выявлены даже более ранние возвращения (по крайней мере, к 188 году нашей эры), а более длинная дуга наблюдения устранила риск столкновения. Комета пройдет мимо Земли в 2126 году на расстояние 23 миллиона километров. Ожидается, что в 3044 году комета пройдет мимо Земли на расстояние менее 1,6 миллиона километров.

Искусственные околоземные объекты

Изображения открытия J002E3, сделанные 3 сентября 2002 г. J002E3 находится в круге.

Несуществующие космические зонды и заключительные ступени ракет могут оказаться на околоземных орбитах вокруг Солнца и быть повторно обнаружены обследованиями ОСЗ, когда они вернутся в окрестности Земли.

В сентябре 2002 года астрономы обнаружили объект, обозначенный J002E3 . Объект находился на временной спутниковой орбите вокруг Земли, выйдя на солнечную орбиту в июне 2003 года. Расчеты показали, что он также находился на солнечной орбите до 2002 года, но был близок к Земле в 1971 году. J002E3 был идентифицирован как третья стадия движения. Ракета Сатурн V , доставившая Аполлон-12 на Луну. В 2006 году были обнаружены еще два очевидных временных спутника, которые, как предполагалось, были искусственными. Один из них в конечном итоге был подтвержден как астероид и классифицирован как временный спутник 2006 RH 120 . Другой, 6Q0B44E , был подтвержден как искусственный объект, но его личность неизвестна. Еще один временный спутник был обнаружен в 2013 году и был обозначен как предполагаемый астероид 2013 QW 1 . Позже выяснилось, что это искусственный объект неизвестного происхождения. 2013 QW 1 больше не входит в список астероидов Центра малых планет.

В некоторых случаях активные космические зонды на солнечных орбитах наблюдались с помощью обзоров ОСЗ и до идентификации ошибочно заносились в каталог как астероиды. Во время облета Земли в 2007 году на пути к комете космический зонд ЕКА Rosetta был обнаружен неопознанным и классифицированным как астероид 2007 VN 84 , с предупреждением о его близком приближении. Обозначение 2015 HP 116 было аналогично удалено из каталогов астероидов, когда наблюдаемый объект был идентифицирован с Gaia , космической обсерваторией ESA для астрометрии .

Воздействия

Когда объект, сближающийся с Землей, сталкивается с Землей, объекты размером до нескольких десятков метров в поперечнике обычно взрываются в верхних слоях атмосферы (обычно безвредно), при этом большая часть или все твердые частицы испаряются , в то время как более крупные объекты ударяются о поверхность воды, образуя волны цунами. или твердая поверхность, образующая ударные кратеры .

Частота столкновений с объектами различных размеров оценивается на основе моделирования орбиты популяций ОСЗ, частоты столкновений с Землей и Луной, а также частоты сближений. Изучение ударных кратеров показывает, что частота ударов была более или менее стабильной в течение последних 3,5 миллиардов лет, что требует постоянного пополнения популяции ОСЗ из основного пояса астероидов. Одна модель столкновения, основанная на широко распространенных моделях популяции ОСЗ, оценивает среднее время между столкновением двух каменистых астероидов диаметром не менее 4 м (13 футов) примерно в один год; для астероидов диаметром 7 м (23 фута) (который ударяется с такой же энергией, как атомная бомба, сброшенная на Хиросиму , примерно 15 килотонн в тротиловом эквиваленте) через пять лет, для астероидов диаметром 60 м (200 футов) (энергия удара 10 мегатонн) (сопоставимо с Тунгусским событием 1908 года) через 1300 лет, для астероидов диаметром 1 км (0,62 мили) через полмиллиона лет и для астероидов 5 км (3,1 мили) через 18 миллионов лет. Некоторые другие модели оценивают аналогичные частоты ударов, в то время как другие рассчитывают более высокие частоты. Для столкновений размером с Тунгуску (10 мегатонн) оценки варьируются от одного события каждые 2 000–3 000 лет до одного события каждые 300 лет.

Местоположение и энергия удара малых астероидов, поражающих атмосферу Земли

Вторым по величине наблюдаемым столкновением после Тунгусского метеора стал воздушный взрыв мощностью 1,1 мегатонны в 1963 году возле островов Принца Эдуарда между Южной Африкой и Антарктидой, который был обнаружен только с помощью инфразвуковых датчиков. Третьим по величине, но лучше всего наблюдаемым стал Челябинский метеор 15 февраля 2013 года. Ранее неизвестный 20-метровый астероид взорвался над этим российским городом с эквивалентной мощностью взрыва 400–500 килотонн. Расчетная орбита астероида до столкновения аналогична орбите астероида Аполлон 2011 EO 40 , что делает его возможным родительским телом метеора.

7 октября 2008 года, через 19 часов после первого наблюдения, 4-метровый астероид 2008 TC 3 взорвался на высоте 37 км (23 мили) над Нубийской пустыней в Судане. Это был первый случай наблюдения астероида, и его удар был предсказан до того, как он войдет в атмосферу в виде метеора . После удара было извлечено 10,7 кг метеоритов.

2 января 2014 года, всего через 21 час после того, как в 2014 году был открыт первый астероид, в атмосфере Земли над Атлантическим океаном взорвался 2–4 м АА 2014 года . Вдали от суши взрыв метеора наблюдали только три инфразвуковых детектора Организации Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний . Этот удар был вторым предсказанным.

Однако прогнозирование столкновений с астероидами находится в зачаточном состоянии, и удачно предсказанные столкновения с астероидами редки. Подавляющее большинство ударов, регистрируемых инфразвуковыми датчиками, предназначенными для обнаружения детонации ядерных устройств , не прогнозируются.

Наблюдаемые воздействия не ограничиваются поверхностью и атмосферой Земли. ОСЗ размером с пыль повлияли на искусственные космические аппараты, в том числе на объект длительного воздействия НАСА , который собирал межпланетную пыль на низкой околоземной орбите в течение шести лет с 1984 года. секунды. Первые столкновения с Луной были зафиксированы во время шторма Леонид в 1999 году. Впоследствии было запущено несколько программ непрерывного мониторинга. По состоянию на март 2018 г. наибольший наблюдаемый лунный удар произошел 11 сентября 2013 г., длился 8 секунд и, вероятно, был вызван объектом диаметром 0,6–1,4 м (2,0–4,6 фута).

Близкие подходы

Облет астероида 2004 FH (после центральной точки следует последовательность). Другой объект, который пролетает мимо, - это искусственный спутник Земли.

Каждый год несколько ОСЗ, в основном небольшие, проходят мимо Земли на расстояние, превышающее расстояние до Луны.

10 августа 1972 года многие люди стали свидетелями метеора, который стал известен как Великий дневной огненный шар 1972 года ; он двинулся на север через Скалистые горы с юго-запада США в Канаду. Это был падающий на Землю метеороид, который пролетел в пределах 57 км (35 миль) от поверхности Земли и был заснят туристом в национальном парке Гранд-Тетон в Вайоминге на 8-миллиметровую цветную кинокамеру.

13 октября 1990 года над Чехословакией и Польшей наблюдался косой метеороид EN131090 , движущийся со скоростью 41,74 км / с (25,94 миль / с) по траектории 409 км (254 мили) с юга на север. Ближайший подход к Земле находился на высоте 98,67 км (61,31 мили) над поверхностью. Это было снято двумя камерами всего неба Европейской сети Fireball Network , которые впервые позволили геометрические вычисления орбиты такого тела.

18 марта 2004 г. LINEAR объявил, что астероид 2004 FH длиной 30 м (98 футов) пролетит над Землей в тот день на расстоянии всего 42 600 км (26 500 миль), что составляет примерно одну десятую расстояния до Луны, и ближайший промах. никогда не замечал до тех пор. По их оценкам, астероиды одинакового размера сближаются примерно каждые два года.

31 марта 2004 г., через две недели после 2004 г., FH, 2004 FU 162 установил новый рекорд по наиболее близкому зарегистрированному приближению над атмосферой, пройдя поверхность Земли всего на расстоянии 6500 км (4000 миль) (около одного радиуса Земли или одной шестидесятой расстояния. на Луну). Поскольку он был очень маленьким (6 метров / 20 футов), FU 162 был обнаружен всего за несколько часов до его ближайшего сближения. Если бы он столкнулся с Землей, он, вероятно, безвредно распался бы в атмосфере.

4 февраля 2011 года астероид, обозначенный как 2011 CQ 1 , оценивается в 0,8–2,6 м (2,6–8,5 фута) в диаметре, пролетел в пределах 5 500 км (3 400 миль) от Земли, установив новый рекорд для максимального сближения без столкновения. который по-прежнему остается в силе по состоянию на сентябрь 2018 года.

8 ноября 2011 года астероид (308635) 2005 YU 55 , относительно большой, диаметром около 360 м (1180 футов), прошел на расстоянии 324 600 км (201 700 миль) (0,85 лунного расстояния) от Земли.

15 февраля 2013 года 30-метровый астероид 367943 Duende ( 2012 DA 14 ) прошел примерно на 27 700 км (17 200 миль) над поверхностью Земли, что ближе, чем спутники на геостационарной орбите. Астероид не был виден невооруженным глазом. Это был первый близкий проход объекта, обнаруженный во время предыдущего прохода, и поэтому он был первым, что было предсказано заранее.

Исследовательские миссии

Некоторые ОСЗ представляют особый интерес, потому что их можно физически исследовать с более низкой скоростью полета, чем это необходимо даже для Луны, из-за их комбинации низкой скорости по отношению к Земле и слабой гравитации. Они могут предоставить интересные научные возможности как для прямых геохимических и астрономических исследований, так и в качестве потенциально экономичных источников внеземных материалов для эксплуатации человеком. Это делает их привлекательной целью для разведки.

Миссии в СВА

433 Эрос, видимый зондом НАСА NEAR
Мозаика изображения астероида 101955 Бенну , цели зонда НАСА OSIRIS-REx

МАС провел семинар по малым планетам в Тусоне, штат Аризона , в марте 1971 года. В то время запуск космического корабля к астероидам считался преждевременным; семинар только вдохновил на первый астрономический обзор, специально нацеленный на NEAs. Полеты к астероидам были снова рассмотрены во время семинара в Чикагском университете, проведенного Управлением космических наук НАСА в январе 1978 года. Из всех околоземных астероидов (АСЗ), открытых к середине 1977 года, было подсчитано, что космический корабль может встретиться и вернуться только примерно с 1 из 10, используя меньшую движущую силу, чем необходимо для достижения Марса . Было признано, что из-за низкой поверхностной гравитации всех NEA перемещение по поверхности NEA будет стоить очень мало энергии, и, таким образом, космические зонды могут собирать несколько образцов. В целом, было подсчитано, что около одного процента всех АЯЭ могут предоставить возможности для миссий с участием людей , или не более десяти известных на то время АЯЭ. Было сочтено, что пятикратное увеличение числа открытий АЯЭ необходимо для того, чтобы пилотируемая миссия в течение десяти лет окупилась.

Первым сближающимся с Землей астероидом, который посетил космический корабль, был астероид 433 Эрос длиной 17 км (11 миль), когда зонд НАСА «Встреча сближающихся с Землей астероидов» ( NEAR ) совершил вращение вокруг него с февраля 2001 года и приземлился на поверхность астероида в феврале 2002 года. второй околоземное астероид, 535 м (1755 футов) с арахисовой формой 25143 Itokawa , посетили в сентябре 2005 года JAXA «s Hayabusa миссии, которая преуспела в принятии материальных образцов на Землю. Третий астероид вблизи Земли, то 2,26 км (1,40 мили) длинные вытянутые 4179 Тоутатиса , был исследован КНКА «s Чанъэ 2 корабля во время облета в декабре 2012 года.

Астероид Аполлон 162173 Рюгу высотой 980 м (3220 футов) является целью миссии JAXA Hayabusa2 . Космический зонд был запущен в декабре 2014 года, прибыл к астероиду в июне 2018 года и вернул образец на Землю в декабре 2020 года. Астероид Аполлон 101955 Бенну длиной 500 м (1600 футов) , который по состоянию на март 2018 года имеет второй наивысший совокупный рейтинг по шкале Палермо (-1,71 для нескольких близких столкновений между 2175 и 2199) является целью зонда НАСА OSIRIS-REx . Миссия программы New Frontiers была запущена в сентябре 2016 года. Во время своего двухлетнего путешествия к Бенну зонд искал троянские астероиды Земли, встретился с Бенну в августе 2018 года и вышел на орбиту вокруг астероида в декабре 2018 года. OSIRIS- REx вернет образцы с астероида в сентябре 2023 года.

В апреле 2012 года компания Planetary Resources объявила о своих планах по добыче астероидов в коммерческих целях. На первом этапе компания проанализировала данные и выбрала потенциальные цели среди NEA. На втором этапе космические зонды будут отправлены в выбранные NEA; космический корабль-майнер будет отправлен на третьем этапе. Planetary Resources запустила два испытательных спутника в апреле 2015 года и январе 2018 года, а запуск первого поискового спутника для второй фазы был запланирован на 2020 год до закрытия компании и приобретения ее активов ConsnSys Space в 2018 году.

Не околоземных объектов Миссия наблюдения (NEOSM) планируется к запуску не ранее 2025 года , чтобы обнаружить и охарактеризовать орбиты большинства потенциально опасных астероидов размером более 140 м (460 футов) в течение своей миссии.

Миссии в НИК

67P / Чурюмов – Герасименко, вид с зонда " Розетта" ЕКА

Первой околоземной кометой, которую посетил космический зонд, была комета 21P / Giacobini – Zinner в 1985 году, когда зонд НАСА / ЕКА International Cometary Explorer ( ICE ) прошел через ее кому. В марте 1986 года ICE вместе с советскими зондами Vega 1 и Vega 2 , ISAS зондами Sakigake и Suisei и зондом ESA Giotto пролетели мимо ядра кометы Галлея. В 1992 году Джотто также посетил другой NEC, 26P / Grigg – Skjellerup .

В ноябре 2010 года зонд НАСА Deep Impact пролетел мимо околоземной кометы 103P / Hartley . Ранее, в июле 2005 года, этот зонд пролетел мимо околоземной кометы Tempel 1 , поразив ее большой массой меди.

В августе 2014 года зонд ЕКА Rosetta начал вращаться вокруг околоземной кометы 67P / Чурюмова-Герасименко , а его посадочный модуль Philae приземлился на ее поверхность в ноябре 2014 года. После завершения миссии Rosetta в 2016 году упала на поверхность кометы.

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки

Центр малых планет