Umlaufbahnen von 2.200 potenziell gefährlichen Objekten, berechnet vom JPL der NASA. (NASA/JPL-Caltech) Wenn es darum geht, eine durch Asteroiden verursachte Apokalypse zu verhindern, werden wir jede Hilfe in Anspruch nehmen, die wir kriegen können, und die nächste Generation der NASA Asteroid Das gerade aktivierte Aufprallüberwachungssystem sorgt dafür, dass wir in unseren Betten etwas ruhiger schlafen.
Das neue System mit der Bezeichnung Sentry-II kann mithilfe von Teleskopen gesammelte Daten die Bahn eines Asteroiden im nächsten Jahrhundert berechnen. Das aktualisierte System ist besonders gut darin, spezielle und ungewöhnliche Fälle vorherzusagen, die nicht vom ursprünglichen Sentry-System abgedeckt werden.
Mit anderen Worten: Wenn ein Asteroideneinschlag wahrscheinlich ist, könnten wir im Voraus eine beträchtliche Menge an Warnungen darüber erhalten – so lautet zumindest die Theorie. Während Vorhersagen immer mit einer gewissen Unsicherheit verbunden sind, ist unser erweitertes Alarm-Setup jetzt ausgefeilter als je zuvor.
„Die erste Version von Sentry war ein sehr leistungsfähiges System, das fast 20 Jahre lang im Einsatz war“, sagt Automatisierungsingenieur Javier Roa Vicens , jetzt bei Starlink von SpaceX, der die Entwicklung von Sentry-II am Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA leitete.
„Es basierte auf sehr kluger Mathematik.“ „In weniger als einer Stunde konnte man zuverlässig die Einschlagswahrscheinlichkeit eines neu entdeckten Asteroiden in den nächsten 100 Jahren ermitteln – eine unglaubliche Leistung.“
Immer wenn ein neuer erdnaher Asteroid (NEA) entdeckt wird, machen sich Astronomen daran, anhand seiner Position und Geschwindigkeit sowie der Gravitationseffekte anderer Objekte im Sonnensystem dessen wahrscheinlichste Umlaufbahn um die Sonne zu ermitteln. Diese Umlaufbahnen sind geschickt berechnet und im Allgemeinen zuverlässig, können jedoch nicht jeden einzelnen winzigen Einfluss berücksichtigen.
Ein solches Beispiel heißt Yarkovsky-Effekt : eine kleine Kraft, die aber im Laufe der Zeit einen ausreichend großen Unterschied machen kann.
Wenn diese Sonderfälle auftraten – wie bei den Asteroiden Apophis und Bennu – waren viele zusätzliche, zeitaufwändige manuelle Berechnungen erforderlich, um Vorhersagen zu treffen. Sentry II bezieht dieses wichtige Detail nun in seine Berechnungen ein.
Ein weiterer Unterschied besteht darin, wie die beiden Programme die Wahrscheinlichkeit einer zufälligen Begegnung mit unserem Planeten bestimmen. Wege zu kreuzen ist eine Sache – Wege zu kreuzen, während wir im Weg sind, eine andere.
Während der ursprüngliche Sentry gleichmäßig verteilte Punkte entlang des Unsicherheitsbereichs betrachtete und dann jeden einzelnen anhand bestimmter Flugbahnannahmen eingehender analysierte, verwendet Sentry-II Tausende zufälliger Punkte entlang des Unsicherheitsbereichs, ohne Annahmen darüber, welche Punkte größer sind wahrscheinlicher getroffen werden als andere.
Obwohl die Astrophysik ziemlich komplex ist, bedeutet dies im Wesentlichen, dass Sentry-II weniger Voreingenommenheit darüber hat, an welchen Punkten der potenziellen Umlaufbahn der Asteroid vorbeifliegen könnte – möglicherweise Grenzfallszenarien, die Sentry übersehen könnte. Die Forscher vergleichen es mit der Suche nach einer Nadel im Heuhaufen, und Sentry-II ist in der Lage, die Größe des Heuhaufens zu verkleinern.
„Zahlmäßig gesehen machten die Sonderfälle, die wir fanden, einen sehr kleinen Bruchteil aller NEAs aus, für die wir Auswirkungswahrscheinlichkeiten berechnen würden“, sagt Roa Vicens .
„Aber wir werden noch viele weitere dieser Sonderfälle entdecken, wenn die geplante NEO Surveyor-Mission der NASA und das Vera C. Rubin-Observatorium in Chile online gehen, also müssen wir vorbereitet sein.“
Auch ohne die von Vicens erwähnte neue und leistungsstärkere Weltraumbeobachtungsausrüstung entdecken wir jedes Jahr bereits rund 3.000 NEAs, mit einer Gesamtsumme von rund 28.000. Das sind viele Asteroiden, die man im Auge behalten muss.
Eine weitere Verbesserung des neuen Systems ist eine bessere Methode zur Verfolgung von Asteroiden, die sehr nahe an der Erde vorbeifliegen. Die Anziehungskraft unseres Planeten kann große Unsicherheit hinsichtlich der Flugbahnen von Asteroiden verursachen, aber Sentry-II ist besser darauf eingestellt, diese Schwerkraft zu berücksichtigen.
Was genau passieren würde, wenn wir auf Kollisionskurs mit einem Asteroiden wären, ist eine andere Geschichte – eine, die dazu führen könnte den Asteroiden ablenken oder es in Stücke sprengen – aber da Sentry-II auf der Hut ist, sollten wir wissen, ob eine NEA die Erde treffen könnte, selbst wenn die Wahrscheinlichkeit nur bei wenigen 10 Millionen liegt.
„Sentry-II ist ein fantastischer Fortschritt bei der Ermittlung winziger Einschlagwahrscheinlichkeiten für eine Vielzahl von Szenarien.“ sagt der leitende Wissenschaftler und Astrodynamiker Steve Chesley von JPL.
„Wenn die Folgen eines zukünftigen Asteroideneinschlags so groß sind, lohnt es sich, auch das kleinste Einschlagrisiko in den Daten zu finden.“
Eine Studie über die Fähigkeiten von Sentry-II wurde im veröffentlicht Astronomisches Journal . Sie können auch die von Sentry und Sentry-II gesammelten Daten einsehen Hier .