Околоземный объект ( ОСЗ ) — это любое небольшое тело Солнечной системы , обращающееся вокруг Солнца по орбите , которое может приблизить его к Земле . По астрономическому соглашению небольшое естественное тело Солнечной системы является ОСЗ, если его наибольшая близость к Солнцу ( перигелий ) составляет менее 1,3 астрономических единиц (а.е.). [2] Это определение применимо к орбите объекта, а не к его текущему положению, поэтому объект считается ОСЗ, даже если он далек от близкого сближения с Землей. Если орбита ОСЗ пересекает орбиту Земли, а диаметр объекта превышает 140 метров (460 футов), он считается потенциально опасным объектом (ПО). [3] Большинство известных PHO и NEO — это астероиды , но около 0,35% — кометы . [1]
Известно более 34 000 околоземных астероидов (NEA) и более 120 известных короткопериодических околоземных комет (NEC). [1] Ряд метеоритов на солнечной орбите были достаточно большими, чтобы их можно было отследить в космосе до того, как они упадут на Землю. В настоящее время широко признано, что столкновения в прошлом сыграли значительную роль в формировании геологической и биологической истории Земли. [4] Астероиды диаметром всего 20 метров (66 футов) могут нанести значительный ущерб местной окружающей среде и человеческому населению. [5] Более крупные астероиды проникают в атмосферу до поверхности Земли, образуя кратеры, если они воздействуют на континент, или цунами, если они воздействуют на море. Интерес к ОСЗ возрос с 1980-х годов из-за большего осознания этой потенциальной опасности. Уклонение от столкновения с астероидом путем отклонения в принципе возможно, и методы смягчения его последствий исследуются. [6]
Две шкалы, простая Туринская шкала и более сложная Палермская шкала , оценивают риск, представленный идентифицированным ОСЗ, на основе вероятности его столкновения с Землей и того, насколько серьезными будут последствия такого столкновения. Некоторые NEO после своего открытия имели временно положительные рейтинги по шкале Турина или Палермо. С 1998 года Соединенные Штаты, Европейский Союз и другие страны сканируют небо в поисках ОСЗ в рамках проекта под названием « Космическая стража» . [7] Первоначальное поручение Конгресса США НАСА каталогизировать не менее 90% ОСЗ диаметром не менее 1 километра (3300 футов), достаточного для того, чтобы вызвать глобальную катастрофу, было выполнено к 2011 году . [8] В последующие годы исследование было расширено [9] и теперь включает более мелкие объекты [10] , которые потенциально могут нанести крупномасштабный, хотя и не глобальный ущерб.
ОСЗ имеют низкую поверхностную гравитацию, и многие из них имеют орбиты, подобные земным, что делает их легкой мишенью для космических кораблей. [11] [12] По состоянию на январь 2024 года [обновлять]пять околоземных комет [13] [14] [15] и шесть околоземных астероидов, [16] [17] [18] [19] [20] один из них с луной [20] были посещены космическими кораблями. Два образца были возвращены на Землю [18] и было проведено одно успешное испытание на отклонение. [21] Подобные миссии продолжаются. Предварительные планы коммерческой добычи полезных ископаемых на астероидах были разработаны частными стартапами, но лишь немногие из этих планов были реализованы. [22]
Объекты, сближающиеся с Землей (ОСЗ), формально определяются Международным астрономическим союзом (МАС) как все малые тела Солнечной системы , орбиты которых вокруг Солнца находятся хотя бы частично ближе, чем на 1,3 астрономических единицы (а.е.; расстояние между Солнцем и Землей) от Солнца. Солнце. [23] Это определение исключает более крупные тела, такие как планеты , такие как Венера ; естественные спутники , вращающиеся вокруг тел, отличных от Солнца, например, земной Луны ; и искусственные тела, вращающиеся вокруг Солнца. Небольшое тело Солнечной системы может быть астероидом или кометой , таким образом, ОСЗ — это либо околоземный астероид (NEA), либо околоземная комета (NEC). Организации, каталогизирующие ОСЗ, далее ограничивают свое определение ОСЗ объектами с орбитальным периодом менее 200 лет, ограничение, которое, в частности, применяется к кометам, [2] [24] , но этот подход не является универсальным. [23] Некоторые авторы далее ограничивают определение орбитами, которые, по крайней мере, частично находятся дальше, чем 0,983 а.е. от Солнца. [25] [26] Таким образом, ОСЗ не обязательно в настоящее время находятся рядом с Землей, но потенциально они могут приближаться к Земле относительно близко. Многие ОСЗ имеют сложные орбиты из-за постоянного возмущения земной гравитацией, а некоторые из них могут временно переходить с орбиты вокруг Солнца на орбиту вокруг Земли, но этот термин также гибко применяется и к этим объектам. [27]
Когда ОСЗ обнаруживается, как и все другие малые тела Солнечной системы, его положение и яркость передаются в Центр малых планет (MPC) МАС для каталогизации. MPC ведет отдельные списки подтвержденных ОСЗ и потенциальных ОСЗ. [28] [29] Орбиты некоторых ОСЗ пересекаются с орбитами Земли, поэтому они представляют опасность столкновения. [3] Они считаются потенциально опасными объектами (ПОО), если их расчетный диаметр превышает 140 метров. MPC ведет отдельный список астероидов среди PHO, потенциально опасных астероидов (PHA). [30] ОСЗ также каталогизируются двумя отдельными подразделениями Лаборатории реактивного движения (JPL) Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства ( НАСА ): Центром исследований околоземных объектов (CNEOS) [31] и Группой динамики Солнечной системы. [32] ОСЗ также каталогизируются подразделением Европейского космического агентства (ЕКА) – Координационным центром по объектам, сближающимся с Землей (NEOCC). [33]
PHA определяются на основе двух параметров, касающихся соответственно их возможности опасного сближения с Землей и предполагаемых последствий, которые может иметь столкновение, если оно произойдет. [2] Объекты с минимальным расстоянием пересечения орбиты Земли (MOID) 0,05 а.е. или меньше и абсолютной звездной величиной 22,0 или выше (грубый показатель большого размера) считаются PHA. Объекты, которые либо не могут приблизиться к Земле ближе, чем на 0,05 а.е. (7 500 000 км; 4 600 000 миль), либо которые слабее H = 22,0 (около 140 м (460 футов) в диаметре с предполагаемым альбедо 14%), не считаются PHA. . [2]
.jpg/1280px-Eros_-_PIA02923_(color).jpg)
Первыми околоземными объектами, наблюдавшимися человеком, были кометы. Их внеземная природа была признана и подтверждена только после того, как Тихо Браге в 1577 г. попытался измерить расстояние до кометы через ее параллакс и полученный им нижний предел оказался значительно выше диаметра Земли; Периодичность некоторых комет была впервые признана в 1705 году, когда Эдмон Галлей опубликовал свои расчеты орбиты возвращающегося объекта, ныне известного как комета Галлея . [34] Возвращение кометы Галлея в 1758–1759 годах было первым предсказанным появлением кометы. [35]
Внеземное происхождение метеоров (падающих звезд) было признано только на основе анализа метеорного потока Леониды 1833 года астрономом Денисоном Олмстедом . Первая ассоциация метеоров с объектами, которые сегодня классифицируются как ОСЗ, была сделана в 1867 году, когда астрономы определили недавно открытую комету 55P/Темпеля-Туттля как источник Леонид. [36]
Первым астероидом, сближающимся с Землей, который был открыт в 1898 году, был 433 Эрос. [37] Астероид стал объектом нескольких обширных кампаний по наблюдению, прежде всего потому, что измерения его орбиты позволили точно определить тогда еще недостаточно известное расстояние Земли от Солнца. . [38]
Если околоземный объект находится вблизи части своей орбиты, ближайшей к орбите Земли, в то время как Земля находится на части своей орбиты, ближайшей к орбите околоземного объекта, объект имеет близкое сближение, или, если орбиты пересекаются , может даже повлиять на Землю или ее атмосферу. Когда астрономы получили возможность обнаруживать все меньшие, более тусклые и все более многочисленные околоземные объекты, они начали регулярно наблюдать и каталогизировать встречи с Землей. [39]
По состоянию на январь 2024 года [обновлять]было замечено, что только 23 кометы прошли в пределах 0,1 а.е. (15 000 000 км; 9 300 000 миль) от Земли, в том числе 10, которые являются или были короткопериодическими кометами. [40] Две из этих околоземных комет, комета Галлея и 73P/Швассмана-Вахмана , наблюдались во время нескольких близких сближений. [40] Ближайшее наблюдаемое сближение кометы Лекселла составило 0,0151 а.е. (5,88 LD) 1 июля 1770 года . [40] После изменения орбиты из-за близкого сближения Юпитера в 1779 году этот объект больше не является NEC. Ближайшее сближение , когда-либо наблюдавшееся для текущего короткопериодического NEC, составляет 0,0229 а.е. (8,92 LD) для кометы Темпеля- Туттля в 1366 году . период NEC, наблюдаемый только во время его близких сближений с Солнцем, [41] прошел мимо Земли незамеченным на расстоянии 0,0120 а.е. (4,65 LD) 12 июня 1999 г. [42]
В 1937 году астероид 69230 Гермес высотой 800 м (2600 футов) был обнаружен, когда он пролетел мимо Земли на расстоянии, вдвое превышающем расстояние от Луны . [43]
14 июня 1968 года астероид 1566 Икар диаметром 1,4 км пролетел мимо Земли на расстоянии 0,042 а.е. (6 300 000 км), что в 16 раз превышает расстояние до Луны. [44] Во время этого подхода Икар стал первой малой планетой, которую наблюдали с помощью радара , измерения были получены в обсерватории Хейстек [45] и на станции слежения Голдстоун . [46] Это было первое близкое сближение, предсказанное за несколько лет до этого, с тех пор как Икар был обнаружен в 1949 году. [47]
Первым околоземным астероидом, который, как известно, прошел мимо Земли ближе, чем расстояние до Луны, был 1991 BA , который прошел на расстоянии 170 000 км (110 000 миль). [48] К 2010-м годам каждый год несколько ОСЗ, в основном небольших размеров, пролетают мимо Земли ближе, чем расстояние до Луны. [39] Каталог НАСА околоземных объектов включает расстояния сближения астероидов и комет (выраженные в лунных расстояниях ). [49]
По состоянию на январь 2024 года [обновлять]самым близким сближением без столкновения, когда-либо обнаруженным, была встреча с астероидом 2020 VT 4 14 ноября 2020 года. [49] Было обнаружено удаление АСЗ высотой 5–11 м (16–36 футов) от Земли; Расчеты показали, что накануне он приблизился на расстоянии примерно 6750 км (4190 миль) от центра Земли или примерно 380 км (240 миль) над ее поверхностью. [50]
8 ноября 2011 года астероид (308635) 2005 YU 55 , относительно большой, диаметром около 400 м (1300 футов), пролетел на расстоянии 324 930 км (201 900 миль) (0,845 лунного расстояния) от Земли. [51]
15 февраля 2013 года астероид 367943 Дуэнде ( 2012 DA 14 ) высотой 30 м (98 футов) пролетел примерно на высоте 27 700 км (17 200 миль) над поверхностью Земли, ближе, чем спутники на геостационарной орбите. [52] Астероид не был виден невооруженным глазом. Это был первый близкий пролет объекта под Луной, обнаруженный во время предыдущего прохода, и, таким образом, первый, который был предсказан заранее. [53]
Некоторые небольшие астероиды могут ненадолго войти в верхние слои атмосферы Земли во время их близкого сближения, сжигая ее поверхность. В это время такой объект можно наблюдать как касающийся Земли огненный шар .
10 августа 1972 года метеор, который стал известен как Большой дневной огненный шар 1972 года , был свидетелем многих людей, когда он двигался на север через Скалистые горы с юго-запада США в Канаду, и даже был записан 8-миллиметровой цветной кинокамерой. [54] . Он прошел в пределах 58 км (36 миль) от поверхности Земли. [55]
13 октября 1990 года над Чехословакией и Польшей наблюдали касающийся Земли метеороид EN131090 , двигавшийся со скоростью 41,74 км/с (25,94 мили/с) по траектории длиной 409 км (254 мили) с юга на север. Ближайший подход к Земле находился на высоте 98,67 км (61,31 мили) над поверхностью. Его засняли две камеры всего неба Европейской сети Fireball Network , что впервые позволило провести геометрические расчеты орбиты такого тела. [56]
Когда околоземный объект сталкивается с Землей, объекты диаметром до нескольких десятков метров обычно взрываются в верхних слоях атмосферы (обычно безвредно), при этом большая часть или все твердые вещества испаряются , и лишь небольшое количество метеоритов достигает поверхности Земли, в то время как более крупные объекты ударяются о поверхность воды, образуя волны цунами , или о твердую поверхность, образуя ударные кратеры . [57]
Частота столкновений объектов различных размеров оценивается на основе моделирования орбит популяций ОСЗ, частоты ударных кратеров на Земле и Луне, а также частоты близких сближений. [58] [59] Исследование ударных кратеров показывает, что частота ударов была более или менее стабильной в течение последних 3,5 миллиардов лет, что требует постоянного пополнения населения ОСЗ из главного пояса астероидов . [25] Одна модель удара, основанная на широко распространенных популяционных моделях ОСЗ, оценивает среднее время между столкновением двух каменных астероидов диаметром не менее 4 м (13 футов) примерно в один год; для астероидов диаметром 7 м (23 фута) (которые бьют 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 ) , сравнимое с Тунгусским событием в 1908 году) через 1300 лет, для астероидов диаметром 1 км (0,62 мили) через 440 тысяч лет и для астероидов диаметром 5 км (3,1 мили) через 18 миллионов лет. [60] Некоторые другие модели оценивают аналогичную частоту ударов, [25] в то время как другие рассчитывают более высокие частоты. [59] Для воздействий размером с Тунгуску (10 мегатонн) оценки варьируются от одного события каждые 2000–3000 лет до одного события каждые 300 лет. [59]
Вторым по величине наблюдаемым событием после Тунгусского метеорита стал воздушный взрыв мощностью 1,1 мегатонны в 1963 году возле островов Принца Эдуарда между Южной Африкой и Антарктидой, который был обнаружен только инфразвуковыми датчиками. [61] Однако это мог быть и не метеор. [62] Третьим по величине, но, безусловно, наиболее наблюдаемым ударом стал Челябинский метеорит 15 февраля 2013 года. Ранее неизвестный астероид высотой 20 м (66 футов) взорвался над этим российским городом с эквивалентной взрывной мощностью 400–500 килотонн. . [61] Рассчитанная орбита астероида до удара аналогична орбите астероида Аполлона 2011 EO 40 , что делает последний возможным родительским телом метеора. [63]
7 октября 2008 г., через 20 часов после того, как его впервые наблюдали, и через 11 часов после того, как его траектория была рассчитана и объявлена, астероид 2008 TC 3 высотой 4 м (13 футов) взорвался на высоте 37 км (23 мили) над Нубийской пустыней в Судане. Это был первый случай наблюдения астероида и предсказание его воздействия еще до его входа в атмосферу в виде метеора . После падения было обнаружено 10,7 кг метеоритов. [64]
2 января 2014 года, всего через 21 час после того, как это был первый астероид, открытый в 2014 году, астероид 2014 AA высотой 2–4 м (6,6–13,1 фута) взорвался в атмосфере Земли над Атлантическим океаном. Вдали от какой-либо земли взрыв метеора наблюдали только три инфразвуковых детектора Организации Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний . Это воздействие было вторым, которое можно было предсказать. [65] По состоянию на январь 2024 года [обновлять]было предсказано восемь столкновений, все из которых представляли собой небольшие тела, вызвавшие взрывы метеоритов. [66]
Прогнозирование столкновений с астероидами все еще находится в зачаточном состоянии, и успешно предсказанные столкновения с астероидами редки. Подавляющее большинство ударов, зафиксированных инфразвуковыми датчиками, предназначенными для обнаружения детонации ядерных устройств, не прогнозируются. [67]
Наблюдаемые воздействия не ограничиваются поверхностью и атмосферой Земли. ОСЗ размером с пыль сталкивались с искусственными космическими аппаратами, в том числе с Центром длительного воздействия НАСА , который собирал межпланетную пыль на низкой околоземной орбите в течение шести лет, начиная с 1984 года. [68] Удары по Луне можно наблюдать как вспышки света с типичной продолжительностью. доли секунды. [69] Первые лунные удары были зафиксированы во время шторма Леонид в 1999 году. [70] Впоследствии было запущено несколько программ непрерывного мониторинга. [69] [71] [72] Лунный удар, наблюдавшийся 11 сентября 2013 г., длившийся 8 секунд, вероятно, был вызван объектом диаметром 0,6–1,4 м (2,0–4,6 фута) [71] и создал новый кратер диаметром 40 м (130 футов) по состоянию на июль 2019 года был самым большим из когда-либо наблюдавшихся [обновлять]. [73]
На протяжении всей истории человечества риск , который представляет собой любой околоземный объект, рассматривался с учетом как культуры , так и технологий человеческого общества . На протяжении всей истории люди ассоциировали ОСЗ с меняющимися рисками, основанными на религиозных, философских или научных взглядах, а также на технологических или экономических возможностях человечества справляться с такими рисками. [6] Таким образом, ОСЗ рассматривались как предзнаменование стихийных бедствий или войн; безобидные зрелища в неизменной вселенной; источник катаклизмов, меняющих эпоху [6] или потенциально ядовитых дымов (во время прохождения Земли через хвост кометы Галлея в 1910 г.); [74] и, наконец, как возможная причина кратерообразующего удара, который может даже вызвать вымирание людей и другой жизни на Земле. [6]
Потенциал катастрофических столкновений околоземных комет был признан сразу же, как только первые расчеты орбит позволили понять их орбиты: в 1694 году Эдмонд Галлей представил в Библии теорию о том, что Ноев потоп был вызван столкновением с кометой. [75]
Человеческое восприятие астероидов, сближающихся с Землей, как безобидных объектов, вызывающих восхищение, или объектов-убийц с высоким риском для человеческого общества, то ослабело, то ослабело за то короткое время, пока АСЗ наблюдались с научной точки зрения. [12] Близкое сближение Гермеса в 1937 году и близкое сближение Икара в 1968 году впервые вызвало обеспокоенность среди ученых. Икар привлек значительное внимание общественности из-за паникерских сообщений в новостях. тогда как Гермес считался угрозой, поскольку был утерян после открытия; таким образом, его орбита и вероятность столкновения с Землей точно не были известны. [47] Гермес был вновь открыт только в 2003 году, и теперь известно, что он не представляет угрозы, по крайней мере, в следующем столетии. [43]
Ученые признали угрозу ударов, которые создают кратеры, намного большие, чем тела, столкнувшиеся с телами, и оказывают косвенное воздействие на еще более обширную территорию с 1980-х годов, после подтверждения теории о вымирании мел- палеогенового периода (в ходе которого нептичьи динозавры вымерли) 65 миллионов лет назад были вызваны ударом крупного астероида . [6] [76] 23 марта 1989 года астероид Аполлона диаметром 300 м (980 футов) 4581 Асклепий (1989 FC) пролетел мимо Земли на 700 000 км (430 000 миль). Если бы астероид упал, это привело бы к крупнейшему взрыву в истории человечества, эквивалентному 20 000 мегатоннам в тротиловом эквиваленте . Он привлек всеобщее внимание, поскольку был обнаружен только после максимально близкого сближения. [77]
С 1990-х годов типичным ориентиром при поиске ОСЗ была научная концепция риска . Осведомленность широкой общественности о риске столкновения возросла после наблюдения за столкновением фрагментов кометы Шумейкера-Леви 9 с Юпитером в июле 1994 года . [6] [76] В марте 1998 года были проведены ранние расчеты орбиты недавно открытого астероида ( 35396) 1997 XF 11 продемонстрировал потенциальное сближение в 2028 году на расстоянии 0,00031 а.е. (46 000 км) от Земли, в пределах орбиты Луны, но с большим запасом погрешности, допускающим прямое попадание. Дополнительные данные позволили пересмотреть дистанцию захода на посадку в 2028 году до 0,0064 а.е. (960 000 км) без вероятности столкновения. К тому времени неточные сообщения о потенциальном воздействии вызвали бурю в СМИ. [47]
В 1998 году фильмы « Столкновение с глубиной» и «Армагеддон» популяризировали идею о том, что околоземные объекты могут вызывать катастрофические столкновения. [76] Также в то время возникла теория заговора о предполагаемом столкновении с вымышленной планетой Нибиру в 2003 году , которая сохранилась в Интернете, поскольку предсказанная дата столкновения была перенесена на 2012, а затем на 2017 год. [78]
Существует две схемы научной классификации опасности столкновения с ОСЗ как способа информирования широкой общественности о риске воздействия.
Простая туринская шкала была создана на семинаре IAU в Турине в июне 1999 года, после того, как общественность запуталась в вопросе о риске столкновения с XF 1997 года 11 . [79] Он оценивает риски столкновений в ближайшие 100 лет в зависимости от энергии удара и вероятности удара, используя целые числа от 0 до 10: [80] [81]
Более сложная Палермская шкала опасности технических воздействий , созданная в 2002 году, сравнивает вероятность удара в определенную дату с вероятным количеством ударов аналогичной энергии или выше до момента возможного удара и логарифмирует это соотношение. Таким образом, рейтинг по шкале Палермо может представлять собой любое положительное или отрицательное действительное число, а риски, вызывающие беспокойство, обозначаются значениями выше нуля. В отличие от Туринской шкалы, Палермская шкала не чувствительна к вновь обнаруженным небольшим объектам, орбита которых известна с низкой достоверностью. [82]
НАСА поддерживает автоматизированную систему для оценки угрозы со стороны известных ОСЗ в течение следующих 100 лет, которая генерирует постоянно обновляемую Таблицу рисков Sentry . [83] Все или почти все объекты, скорее всего, в конечном итоге исчезнут из списка по мере поступления новых наблюдений, что снижает неопределенность и позволяет более точно прогнозировать орбиту. [83] [84] Аналогичная таблица поддерживается на NEODyS (Динамический сайт околоземных объектов) ЕКА. [85]
В марте 2002 г. (163132) 2002 CU 11 стал первым астероидом с временно положительным рейтингом по Туринской шкале с вероятностью столкновения в 2049 году примерно 1 из 9300. [86] Дополнительные наблюдения снизили предполагаемый риск до нуля, и астероид был исключен из Таблицы рисков Sentry в апреле 2002 года. [87] Теперь известно, что в течение следующих двух столетий 2002 CU 11 пройдет мимо Земли на безопасном ближайшем расстоянии (перигее) 0,00425 а.е. (636 000 км; 395 000 миль) 31 августа 2080 года. [88]
.png/1280px-1950_DA_(color).png)
Астероид (29075) 1950 DA был утерян после его открытия в 1950 году, поскольку его наблюдений в течение всего 17 дней было недостаточно для точного определения его орбиты; он был вновь открыт 31 декабря 2000 года. Его диаметр составляет около километра (0,6 мили), и поэтому воздействие будет глобально катастрофическим. Его наблюдали с помощью радара во время его близкого сближения в 2001 году, что позволило гораздо более точно рассчитать орбиту. Хотя этот астероид не упадет в течение как минимум 800 лет и, следовательно, не имеет рейтинга по Туринской шкале, он был добавлен в список Sentry в апреле 2002 года как первый объект со значением шкалы Палермо, превышающим ноль. [23] [89] Рассчитанная тогда максимальная вероятность столкновения 1 из 300 и значение +0,17 по шкале Палермо были примерно на 50% выше, чем фоновый риск столкновения со всеми такими же крупными объектами до 2880 года. [89] [90] Неопределенности в расчеты орбиты были дополнительно сокращены с использованием дополнительных радиолокационных наблюдений в 2012 году, что снизило вероятность столкновения. [91] Принимая во внимание все радиолокационные и оптические наблюдения до 2021 года, вероятность столкновения в марте 2880 года по состоянию на январь 2024 года [обновлять]оценивается как 1 из 34 000. [83] Соответствующее значение шкалы Палермо, равное -2,05, по-прежнему является вторым по величине среди всех объектов в Таблице сторожевого списка. [83]
24 декабря 2004 г. астероиду 99942 Апофис высотой 370 м (1210 футов) (в то время известному только под своим предварительным обозначением 2004 MN 4 ) был присвоен рейтинг 4 по Туринской шкале, самый высокий рейтинг, присвоенный на сегодняшний день, согласно информации, доступной на сайте время соответствует 1,6% вероятности столкновения с Землей в пятницу, 13 апреля 2029 года. [92] Рассчитанная вероятность столкновения увеличилась до 2,7%, [93] но к 27 декабря 2004 года дополнительные наблюдения значительно снизились. зона неопределенности для подхода 2029 года, и она больше не включает Землю. [94] В результате риск воздействия в 2029 году упал до нуля, но более поздние даты потенциального воздействия по-прежнему имели рейтинг 1 по Туринской шкале. Дальнейшие наблюдения снизили риск 2036 года до 0 в Турине в августе 2006 года. [95] Небольшой риск столкновения в 2068 году оставался, но он был устранен с помощью орбитальных расчетов, улучшенных с использованием наблюдений, полученных во время пролета астероида в марте 2021 года. рядом с Землей. [96] В результате Апофис был исключен из таблицы рисков Sentry. [87]
В феврале 2006 года (144898) 2004 VD 17 был присвоен рейтинг 2 по Туринской шкале из-за близкого столкновения, предсказанного на 4 мая 2102 года . в мае 2006 г., затем до 0 в октябре 2006 г., а в феврале 2008 г. астероид был полностью удален из таблицы рисков Sentry .
В 2021 году RF 12 2010 года был внесен в список с наибольшей вероятностью столкновения с Землей - 1 из 22 5 сентября 2095 года. Однако астероид диаметром всего 7 м (23 фута) слишком мал, чтобы считаться потенциально опасным астероидом. и он не представляет серьезной угрозы: поэтому возможное воздействие 2095 года оценивается всего в -3,32 по Палермской шкале. [83] Ожидалось, что наблюдения во время близкого сближения в августе 2022 года позволят установить, столкнется ли астероид с Землей или пролетит мимо Земли в 2095 году . [98] По состоянию на январь 2024 года [обновлять]риск столкновения 2095 года оценивался в 1 из 10, что по-прежнему остается самым высоким. с рейтингом по Палермской шкале -2,98. [83]
За год до близкого сближения астероида Икар в 1968 году студенты Массачусетского технологического института запустили проект «Икар», разработав план по отклонению астероида с помощью ракет на случай, если будет обнаружено, что он находится на пути к столкновению с Землей. [99] Проект «Икар» получил широкое освещение в средствах массовой информации и послужил вдохновением для создания в 1979 году фильма-катастрофы «Метеор» , в котором США и СССР объединяют усилия, чтобы взорвать связанный с Землей фрагмент астероида, сбитый кометой. [100]
Первой астрономической программой, посвященной открытию околоземных астероидов, стала Palomar Planet-Crossing Asteroid Survey . Связь с опасностью столкновения, необходимость в специальных исследовательских телескопах и варианты предотвращения возможного столкновения впервые обсуждались на междисциплинарной конференции 1981 года в Сноумассе, штат Колорадо . [76] Планы более комплексного исследования, названного «Spaceguard Survey», были разработаны НАСА в 1992 году по поручению Конгресса США . [101] [102] Чтобы продвигать исследование на международном уровне, Международный астрономический союз (МАС) организовал семинар в Вулкано , Италия, в 1995 году, [101] а год спустя также основал Фонд «Космическая стража» в Италии. [7] В 1998 году Конгресс США дал НАСА мандат на обнаружение 90% околоземных астероидов диаметром более 1 км (0,62 мили) (которые угрожают глобальным опустошением) к 2008 году. [102] [103]
В нескольких исследованиях проводилась деятельность « Космическая стража » (общий термин), включая исследование околоземных астероидов Линкольна (LINEAR), Spacewatch , отслеживание околоземных астероидов (NEAT), поиск околоземных объектов обсерватории Лоуэлла (LONEOS), Catalina Sky. Обзор (CSS), Обзор объектов, сближающихся с Землей Кампо-Императоре (CINEOS), Японская ассоциация космических стражей , Обзор астероидов Asiago-DLR (ADAS) и Объект WISE, сближающийся с Землей (NEOWISE). В результате соотношение известного и предполагаемого общего числа околоземных астероидов диаметром более 1 км выросло примерно с 20% в 1998 г. до 65% в 2004 г., [7] 80% в 2006 г., [103] и 93% в 2011 году. Таким образом, первоначальная цель Космической стражи была достигнута, хотя и с опозданием всего на три года. [8] [104] По состоянию на январь 2024 года [обновлять]было обнаружено 861 АСЗ размером более 1 км. [1]
В 2005 году первоначальный мандат космической охраны США был продлен Законом Джорджа Э. Брауна -младшего об обследовании объектов, сближающихся с Землей, который призывает НАСА обнаружить 90% ОСЗ диаметром 140 м (460 футов) или больше к 2020 году. [9] В январе 2020 года было подсчитано, что из них было найдено менее половины, но объекты такого размера попадают на Землю только примерно раз в 2000 лет. [105] В декабре 2023 года доля обнаруженных ОСЗ диаметром 140 м (460 футов) и более оценивалась в 38%. [106] Ожидается , что базирующаяся в Чили обсерватория Веры К. Рубин , которая будет обследовать южное небо на предмет переходных событий с 2025 года, увеличит количество известных астероидов в 10–100 раз и увеличит соотношение известных ОСЗ с диаметрами. 140 м (460 футов) или больше, по крайней мере, до 60%, [107] [66] , в то время как спутник NEO Surveyor , который будет запущен в 2027 году, как ожидается, увеличит это соотношение до 76%. [106]
В январе 2016 года НАСА объявило о создании Координационного управления планетарной защиты (PDCO) для отслеживания ОСЗ размером более 30–50 м (98–164 футов) в диаметре и координации эффективного реагирования на угрозы и усилий по смягчению их последствий. [10] [108]
Программы исследований направлены на выявление угроз на годы вперед, давая человечеству время подготовить космическую миссию для предотвращения угрозы.
РЕП. СТЮАРТ: ...способны ли мы технологически запустить что-то, что могло бы перехватить [астероид]? ...
ДР. А'ХЕРН: Нет. Если бы у нас уже были планы космических кораблей, это заняло бы год... Я имею в виду типичную небольшую миссию... с момента утверждения до начала запуска требуется четыре года...- Член палаты представителей Крис Стюарт (республиканец, Юта) и доктор Майкл Ф. А'Хирн , 10 апреля 2013 г., Конгресс США [109]
Проект ATLAS , напротив, направлен на обнаружение врезающихся в астероиды незадолго до столкновения, что слишком поздно для маневров по отклонению, но все же есть время для эвакуации и иной подготовки пострадавшего региона Земли. [110] Другой проект, Zwicky Transient Facility (ZTF), который исследует объекты, которые быстро меняют свою яркость, [111] также обнаруживает астероиды, проходящие близко к Земле. [112]
Ученые, участвующие в исследованиях ОСЗ, также рассмотрели варианты активного предотвращения угрозы, если будет обнаружено, что объект находится на пути к столкновению с Землей. [76] Все действенные методы направлены на то, чтобы отклонить, а не уничтожить угрожающий ОСЗ, поскольку его фрагменты все равно вызовут широкомасштабные разрушения. [13] Отклонение, которое означает изменение орбиты объекта за месяцы или годы до прогнозируемого удара , также требует на порядки меньше энергии. [13]
Околоземные объекты классифицируются как метеороиды , астероиды или кометы в зависимости от размера, состава и орбиты. Те, которые являются астероидами, могут также быть членами семейства астероидов , а кометы создают потоки метеороидов, которые могут генерировать метеорные дожди .
По состоянию на 20 января 2024 года [обновлять], согласно статистике CNEOS, было обнаружено 34 266 ОСЗ. Из них только 123 (0,36%) — кометы, а 34 143 (99,64%) — астероиды. 2396 из этих ОСЗ классифицируются как потенциально опасные астероиды (ПГА). [1]
По состоянию на 24 января 2024 года на странице риска столкновения Sentry на веб-сайте НАСА[обновлять] появилось 1704 NEA . [83] Все эти АСЗ, кроме 105, имеют диаметр менее 50 метров, и ни один из перечисленных объектов не находится даже в «зеленой зоне» (1-я туринская шкала), а это означает, что ни один из перечисленных объектов не заслуживает внимания широкой публики. [80]
Основная проблема с оценкой количества ОСЗ заключается в том, что на вероятность обнаружения одного из них влияет ряд аспектов ОСЗ, начиная, естественно, с его размера, но также включая характеристики его орбиты и отражательную способность его поверхности. [113] То, что легко обнаружить, будет более подсчитано, и эти ошибки наблюдений необходимо компенсировать при попытке подсчитать количество тел в популяции по списку ее обнаруженных членов. [113]
Более крупные астероиды отражают больше света, и два крупнейших околоземных объекта, 433 Эрос и 1036 Ганимед , естественно, также были обнаружены одними из первых. [114] 1036 Ганимед имеет диаметр около 35 км (22 миль), а 433 Эрос — около 17 км (11 миль) в диаметре. [114] Между тем, видимая яркость объектов, находящихся ближе, выше, что вносит предвзятость, которая благоприятствует открытию ОСЗ заданного размера, приближающихся к Земле. [115]
Наземная астрономия требует темного неба и, следовательно, ночных наблюдений, и даже космические телескопы избегают смотреть в направлениях, близких к Солнцу, поэтому большинство обзоров ОСЗ не учитывают объекты, проходящие мимо Земли со стороны Солнца. [115] [116] Это смещение еще больше усиливается эффектом фазы : чем уже угол астероида и Солнца от наблюдателя, тем меньшая часть наблюдаемой стороны астероида будет освещена. [115] Другое смещение возникает из-за разной поверхностной яркости или альбедо объектов, что может сделать большой объект с низким альбедо таким же ярким, как маленький объект с высоким альбедо. [115] [117] Кроме того, отражательная способность поверхностей астероидов неоднородна, а увеличивается в направлении, противоположном освещению, что приводит к явлению фазового затемнения, которое делает астероиды еще ярче, когда Земля приближается к оси солнечного света. [115] Наблюдаемое альбедо астероида обычно имеет сильный пик или всплеск сопротивления очень близко к направлению, противоположному Солнцу. [115] На разных поверхностях наблюдаются разные уровни фазового потемнения, и исследования показали, что, помимо смещения альбедо, это способствует открытию, например, астероидов S-типа, богатых кремнием , а не богатых углеродом астероидов C-типа . [115] В результате этих наблюдательных ошибок в ходе наземных исследований ОСЗ, как правило, обнаруживались тогда, когда они находились в оппозиции, то есть противоположно Солнцу, если смотреть с Земли. [106]
Самый практичный способ обойти многие из этих предубеждений — использовать в космосе тепловые инфракрасные телескопы, которые наблюдают за их тепловыми выбросами, а не за светом, который они отражают, с чувствительностью, которая почти не зависит от освещения. [106] [117] Кроме того, космические телескопы, находящиеся на орбите вокруг Солнца в тени Земли, могут проводить наблюдения под углом до 45 градусов к направлению Солнца. [116]
Дальнейшие ошибки наблюдений отдают предпочтение объектам, которые чаще встречаются с Землей, что делает обнаружение Атенса более вероятным, чем обнаружение Аполлона ; и объекты, которые движутся медленнее при столкновении с Землей, что повышает вероятность обнаружения АСЗ с низким эксцентриситетом. [118]
Такие ошибки наблюдений должны быть идентифицированы и количественно определены для определения популяций ОСЗ, поскольку исследования популяций астероидов затем принимают во внимание известные ошибки отбора наблюдений для проведения более точной оценки. [119] В 2000 году с учетом всех известных ошибок наблюдений было подсчитано, что существует около 900 околоземных астероидов размером не менее километра, а технически и точнее, с абсолютной звездной величиной ярче 17,75. [113]
Это астероиды на околоземной орбите без хвоста или комы кометы. По состоянию на январь 2024 года известно [обновлять]34 143 околоземных астероида (АСЗ), 2396 из которых являются достаточно большими и могут подойти достаточно близко к Земле, чтобы быть классифицированными как потенциально опасные. [1]
АСЗ живут на своих орбитах всего несколько миллионов лет. [25] В конечном итоге они уничтожаются планетарными возмущениями , вызывающими выброс из Солнечной системы или столкновение с Солнцем, планетой или другим небесным телом. [25] Поскольку время жизни на орбите коротко 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 во внутреннюю часть Солнечной системы посредством орбитального резонанса с Юпитером . [25] Взаимодействие с Юпитером посредством резонанса возмущает орбиту астероида, и он попадает во внутреннюю часть Солнечной системы. В поясе астероидов есть пробелы, известные как пробелы Кирквуда , где возникают эти резонансы, когда астероиды в этих резонансах перемещаются на другие орбиты. Новые астероиды мигрируют в эти резонансы из-за эффекта Ярковского , который обеспечивает постоянное поступление околоземных астероидов. [120] По сравнению со всей массой пояса астероидов, потеря массы, необходимая для поддержания популяции АСЗ, относительно невелика; на общую сумму менее 6% за последние 3,5 миллиарда лет. [25] Состав околоземных астероидов сравним с составом астероидов из пояса астероидов, отражая разнообразие спектральных классов астероидов . [121]
Небольшое количество АСЗ представляют собой вымершие кометы , утратившие летучие вещества на поверхности, хотя наличие слабого или прерывистого кометоподобного хвоста не обязательно приводит к классификации как околоземной кометы, что делает границы несколько размытыми. Остальные околоземные астероиды вытесняются за пределы пояса астероидов гравитационными взаимодействиями с Юпитером . [25] [122]
Многие астероиды имеют естественные спутники ( спутники малых планет ). По состоянию на январь 2024 года [обновлять]было известно, что 97 АСЗ имеют как минимум одну луну, в том числе три, как известно, имеют две луны. [123] Астероид 3122 Флоренция , один из крупнейших PHA [30] диаметром 4,5 км (2,8 мили), имеет два спутника размером 100–300 м (330–980 футов) в поперечнике, которые были обнаружены с помощью радиолокационных изображений во время приближение астероида к Земле в 2017 году. [124]
В мае 2022 года было объявлено об успехе алгоритма, известного как «Восстановление гелиоцентрической орбиты без треклета» или THOR, разработанного исследователями Вашингтонского университета для обнаружения астероидов в Солнечной системе. [125] Центр малых планет Международного астрономического союза подтвердил ряд первых астероидов-кандидатов, идентифицированных алгоритмом. [126]
Хотя размер очень небольшой части этих астероидов известен с точностью более 1% из радиолокационных наблюдений, изображений поверхности астероидов или звездных покрытий , диаметр подавляющего большинства околоземных астероидов только оценен. на основе их яркости и репрезентативной отражательной способности поверхности астероида или альбедо , которое обычно считается равным 14%. [31] Такие косвенные оценки размера неточны более чем в 2 раза для отдельных астероидов, 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) [31] , а абсолютная величина 22,0 — диаметру 140 м (460 футов). [2] Диаметры промежуточной точности, лучше, чем на основе предполагаемого альбедо, но не так точны, как хорошие прямые измерения, могут быть получены из комбинации отраженного света и теплового инфракрасного излучения, используя тепловую модель астероида для оценки его диаметра. и его альбедо. Надежность этого метода, применяемого миссиями Wide-field Infrared Survey Explorer и NEOWISE, была предметом спора между экспертами: в 2018 году были опубликованы два независимых анализа, один с критикой, а другой с результатами, соответствующими методу WISE. . [127]
В 2000 году НАСА снизило с 1000–2000 до 500–1000 свою оценку числа существующих околоземных астероидов диаметром более одного километра, а точнее, ярче абсолютной звездной величины 17,75. [128] [129] Вскоре после этого исследование LINEAR предоставило альтернативную оценку1227+170
−90. [130] В 2011 году на основе наблюдений NEOWISE оценочное количество километровых АСЗ было сужено до981 ± 19 (из них 93% были обнаружены на тот момент), а количество АСЗ диаметром более 140 метров оценивалось в13 200 ± 1 900 . [8] [104] Оценка NEOWISE отличалась от других оценок главным образом тем, что предполагалось несколько более низкое среднее альбедо астероида, что дает больший расчетный диаметр при той же яркости астероида. В результате появилось 911 известных тогда астероидов диаметром не менее 1 км, в отличие от 830, перечисленных тогда CNEOS на основе тех же данных, но с предположением о немного более высоком альбедо. [131] В 2017 году два исследования с использованием усовершенствованного статистического метода уменьшили оценочное количество АСЗ ярче, чем абсолютная величина 17,75 (диаметром примерно более одного километра), немного до921 ± 20 . [132] [133] Оценочное количество околоземных астероидов с яркостью выше абсолютной величины 22,0 (приблизительно более 140 м в поперечнике) возросло до27 100 ± 2 200 , что вдвое превышает оценку WISE, из которой на тот момент было известно около четверти. [133] Число астероидов ярче H = 25 , что соответствует примерно 40 м (130 футов) в диаметре, оценивается в840 000 ± 23 000 — из них около 1,3 процента были обнаружены к февралю 2016 года; количество астероидов ярче H = 30 (больше 3,5 м (11 футов)) оценивается в400 ± 100 миллионов, из которых около 0,003 процента были обнаружены к февралю 2016 года. [133]
По состоянию на 20 января 2024 года [обновлять], используя диаметры, которые в основном оцениваются грубо на основе измеренной абсолютной величины и предполагаемого альбедо, 861 АСЗ, внесенный в список CNEOS, включая 153 PHA, имеют диаметр не менее 1 км, а 10 767 известных АСЗ, в том числе 2396 PHA, имеют диаметр более 140 м. [1]
Самый маленький из известных астероидов, сближающихся с Землей, — 2022 WJ 1 с абсолютной величиной 33,58 [32] , что соответствует предполагаемому диаметру около 0,7 м (2,3 фута). [134] Самый большой такой объект — 1036 Ганимед , [32] с абсолютной величиной 9,26 и непосредственными измерениями нерегулярных размеров, которые эквивалентны диаметру около 38 км (24 мили). [135]
Околоземные астероиды делятся на группы в зависимости от их большой полуоси (a), расстояния в перигелии (q) и расстояния в афелии (Q): [2] [24]
Некоторые авторы определяют Атенс по-другому: они определяют его как все астероиды с большой полуосью менее 1 а.е. [139] [140] То есть они считают Атира частью Атенов. [140] Исторически сложилось так, что до 1998 года не было известных или предполагаемых Атира, поэтому в этом различии не было необходимости.
Атирас и Аморс не пересекают орбиту Земли и не представляют непосредственной угрозы столкновения, но их орбиты могут измениться и в будущем стать орбитами, пересекающими Землю. [25] [141]
По состоянию на 20 января 2024 года [обновлять]открыто и каталогизировано 34 Атира, 2692 Атена, 19 323 Аполлона и 12 094 Амора. [1]
Орбиты большинства АСЗ значительно более эксцентричны , чем у Земли и других крупных планет, а их орбитальные плоскости могут наклоняться на несколько градусов относительно плоскости Земли. АСЗ, орбиты которых напоминают орбиты Земли по эксцентриситету, наклону и большой полуоси, группируются как астероиды Арджуна . [142] В эту группу входят АСЗ, которые имеют тот же период обращения, что и Земля, или коорбитальную конфигурацию , что соответствует орбитальному резонансу в соотношении 1:1. Все соорбитальные астероиды имеют особые орбиты, которые относительно стабильны и, как это ни парадоксально, могут помешать им сблизиться с Землей:
К околоземным астероидам относятся также соорбитали Венеры. По состоянию на январь 2023 года [обновлять]все известные коорбитали Венеры имеют орбиты с высоким эксцентриситетом, также пересекающие орбиту Земли. [151] [157]
В 1961 году МАС определил метеороиды как класс твердых межпланетных объектов, отличающихся от астероидов значительно меньшими размерами. [68] Это определение было полезным в то время, потому что, за исключением Тунгусского события , все исторически наблюдаемые метеоры были созданы объектами, значительно меньшими, чем самые маленькие астероиды, которые тогда наблюдались в телескопы. [68] Поскольку различия начали стираться с открытием все более мелких астероидов и увеличением числа наблюдаемых столкновений ОСЗ, с 1990-х годов были предложены пересмотренные определения с ограничениями по размерам. [68] В апреле 2017 года МАС принял пересмотренное определение, которое обычно ограничивает размер метеороидов размером от 30 мкм до 1 м в диаметре, но разрешает использовать этот термин для любого объекта любого размера, вызвавшего метеорит. различие между астероидом и метеороидом размыто. [158]
Околоземные кометы (НЭК) — это объекты на околоземной орбите с хвостом или комой. Ядра комет обычно менее плотные, чем астероиды, но они пролетают мимо Земли с более высокими относительными скоростями, поэтому энергия удара ядра кометы немного больше, чем у астероида аналогичного размера. [160] NEC могут представлять дополнительную опасность из-за фрагментации: метеороидные потоки, вызывающие метеорные дожди, могут включать в себя крупные неактивные фрагменты, по сути, NEA. [161] Хотя ни одно воздействие кометы в истории Земли не было окончательно подтверждено, Тунгусское событие могло быть вызвано фрагментом кометы Энке . [162]
Кометы обычно делят на короткопериодические и долгопериодические. Короткопериодические кометы, с периодом обращения менее 200 лет, зарождаются в поясе Койпера , за орбитой Нептуна ; в то время как долгопериодические кометы зарождаются в Облаке Оорта , на внешних границах Солнечной системы. [13] Различие в орбитальном периоде имеет важное значение 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, вероятно, наблюдались во время нескольких явлений Можно предположить, что НЭК были замечены в первый и последний раз при их появлении с начала точных наблюдений, поэтому их приближение невозможно предсказать заранее. [13] Поскольку угроза от долгопериодических NEC оценивается не более чем в 1% от угрозы от NEA, а долгопериодические кометы очень слабы и, следовательно, их трудно обнаружить на больших расстояниях от Солнца, усилия Spaceguard постоянно фокусируются на на астероидах и короткопериодических кометах. [101] [160] И CNEOS НАСА [2] , и ЕКА ограничивают свое определение NEC короткопериодическими кометами. По состоянию на 20 января 2024 года [обновлять]обнаружено 123 таких объекта. [1]
Комета 109P/Свифта-Таттла , которая также является источником метеорного потока Персеиды каждый год в августе, имеет период около 130 лет и 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 диапазоне неопределенности. К 1993 году были выявлены еще 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 расстоянии 23 миллионов километров. Ожидается, что в 3044 году комета пройдет мимо Земли на расстоянии менее 1,6 миллиона километров. [163]
Несуществующие космические зонды и последние ступени ракет могут оказаться на околоземных орбитах вокруг Солнца и быть вновь обнаружены в ходе исследований ОСЗ, когда они вернутся в окрестности Земли.
Объект, классифицированный как астероид 1991 VG, был обнаружен во время его перехода с временной спутниковой орбиты вокруг Земли на солнечную орбиту в ноябре 1991 года и мог наблюдаться только до апреля 1992 года. Некоторые ученые подозревали, что это возвращающийся кусок искусственного космоса. обломки. После того, как новые наблюдения в 2017 году предоставили более точные данные о ее орбите и характеристиках поверхности, новое исследование показало, что искусственное происхождение маловероятно. [154]
В сентябре 2002 года астрономы обнаружили объект, получивший обозначение 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 ступень Ракета Сатурн-5 , доставившая Аполлон-12 на Луну. [164] [165] В 2006 году были обнаружены еще два временных спутника, которые предположительно были искусственными. [165] Один из них в конечном итоге был подтвержден как астероид и классифицирован как временный спутник 2006 RH 120 . [165] Другой, 6Q0B44E , был подтвержден как искусственный объект, но его идентичность неизвестна. [165] Еще один временный спутник был обнаружен в 2013 году и получил обозначение 2013 QW 1 как предполагаемый астероид. Позже выяснилось, что это искусственный объект неизвестного происхождения. 2013 QW 1 больше не числится Центром малых планет как астероид. [165] [166] В сентябре 2020 года объект, обнаруженный на орбите, очень похожей на орбиту Земли, был временно обозначен как 2020 SO . Однако орбитальные расчеты и спектральные наблюдения подтвердили, что объектом был ракетный ускоритель «Кентавр» беспилотного лунного корабля «Сервейор-2» 1966 года . [167] [168]
В некоторых случаях активные космические зонды на солнечных орбитах наблюдались в ходе обзоров ОСЗ и были ошибочно каталогизированы как астероиды до идентификации. Во время облета Земли в 2007 году на пути к комете космический зонд ЕКА Розетта был обнаружен неопознанным и классифицирован как астероид 2007 VN 84 , при этом было выдано предупреждение из-за его близкого сближения. [169] Обозначение 2015 HP 116 было аналогичным образом удалено из каталогов астероидов, когда наблюдаемый объект был отождествлен с Gaia , космической обсерваторией астрометрии ЕКА . [170]
Некоторые ОСЗ представляют особый интерес, поскольку общая сумма изменений орбитальной скорости , необходимая для отправки космического корабля в миссию по физическому исследованию ОСЗ – и, следовательно, количество ракетного топлива, необходимого для миссии – ниже, чем то, что необходимо даже для лунной миссии. миссии из-за сочетания низкой скорости относительно Земли и слабой гравитации. Они могут представлять интересные научные возможности как для прямых геохимических и астрономических исследований, так и в качестве потенциально экономичных источников внеземных материалов для эксплуатации человеком. [11] Это делает их привлекательным объектом для разведки. [171]
.png/1280px-Bennu_mosaic_OSIRIS-REx_(square).png)
В марте 1971 года МАС провел семинар по малым планетам в Тусоне, штат Аризона . В тот момент запуск космического корабля к астероидам считался преждевременным; семинар только вдохновил на проведение первого астрономического исследования, специально предназначенного для АСЗ. [12] Вопрос о полетах к астероидам был вновь рассмотрен на семинаре в Чикагском университете, проведенном Управлением космических наук НАСА в январе 1978 года. Из всех околоземных астероидов (NEA), открытых к середине 1977 года, именно По оценкам, космический корабль может встретиться и вернуться только примерно с 1 из 10, используя меньше движущей силы , чем необходимо для достижения Марса . Было признано, что из-за низкой поверхностной гравитации всех АСЗ перемещение по поверхности АСЗ будет стоить очень мало энергии, и, таким образом, космические зонды смогут собирать несколько образцов. [12] В целом, было подсчитано, что около одного процента всех АЯЭ могут предоставлять возможности для миссий с экипажем человека , или не более десяти известных на тот момент АЯЭ. Пятикратное увеличение количества открытий NEA было сочтено необходимым, чтобы сделать миссию с экипажем в течение десяти лет окупаемой. [12]
Первым околоземным астероидом, который посетил космический корабль, был астероид 433 Эрос длиной 17 км (11 миль) , когда зонд NASA Near Earth Asteroid Rendezvous ( NEAR ) вращался вокруг него в феврале 2001 года и приземлился на поверхность астероида в феврале 2002 года . 16] Второй околоземный астероид, имеющий форму арахиса 25143 Итокава длиной 535 м (1755 футов) , исследовался с сентября 2005 по апрель 2007 года миссией JAXA «Хаябуса» , которой удалось доставить образцы материала обратно на Землю в июне 2010 года. [172] Третий околоземный астероид, удлиненный 4179 Тутатис длиной 2,26 км (1,40 мили) , был исследован космическим кораблем CNSA « Чанъэ - 2» во время пролета в декабре 2012 года .
Астероид Аполлона 162173 Рюгу высотой 980 м (3220 футов) был целью миссии JAXA «Хаябуса-2» . Космический зонд был запущен в декабре 2014 года, прибыл к астероиду в июне 2018 года и доставил образец на Землю в декабре 2020 года [обновлять]. самый высокий совокупный рейтинг по шкале Палермо (-1,59 для нескольких близких сближений между 2178 и 2290 годами), [83] является целью зонда НАСА OSIRIS-REx . Миссия программы «Новые рубежи» стартовала в сентябре 2016 года. [173] Во время своего двухлетнего путешествия к Бенну зонд искал троянские астероиды Земли, [174] вышел на орбиту вокруг Бенну в декабре 2018 года и приземлился на ее поверхности. в октябре 2020 года. [19] OSIRIS-REx вернул образцы с астероида в сентябре 2023 года. [175] Китай планирует запустить свою собственную миссию по возврату образцов Tianwen-2 в мае 2025 года, нацеленную на квазиспутник Земли 469219 Kamo'oalewa и возвращающуюся образцы на Землю в конце 2027 года. [176]
После завершения миссии на Бенну зонд OSIRIS-REx был перенаправлен на 99942 Апофис, на орбиту которого планируется выйти с апреля 2029 года . [19] После завершения исследования 162173 Рюгу миссия космического зонда Хаябуса-2 была продлена до включают пролеты астероида Аполлон L-типа (98943) 2001 CC 21 в июле 2026 года и быстро вращающегося астероида Аполлон 1998 KY 26 в июле 2031 года. [177] В 2025 году JAXA планирует запустить еще один зонд, DESTINY+ , для исследования астероида Аполлон 3200. Фаэтон , родительское тело метеорного потока Геминиды , во время пролета. [178]
После десятимесячного путешествия к астероиду Аполлона 65803 Дидимос 26 сентября 2022 года космический корабль DART столкнулся со спутником астероида Диморфос в рамках проверки метода планетарной защиты от околоземных объектов. [20] Помимо телескопов на орбите Земли или на ее орбите, удар наблюдался с помощью мини-космического корабля CubeSat , легкого итальянского CubeSat для визуализации астероидов ( LICIACube ), который отделился от DART за 15 дней до удара. [20] В результате удара период обращения Диморфоса вокруг Дидима сократился на 33 минуты, что указывает на то, что изменение импульса Луны в 3,6 раза превышало импульс врезавшегося космического корабля, таким образом, большая часть изменения произошла из-за выброшенного материала самой Луны. [21]
В октябре 2024 года ЕКА планирует запустить космический корабль «Гера» , который должен выйти на орбиту вокруг Дидимоса в декабре 2026 года, для изучения последствий удара DART. [179] Китай планирует запустить в 2025 году собственный зонд для отклонения астероида, нацеленный на астероид Атен 2019 VL5 высотой 30 м (98 футов) . [180]
С 2000-х годов существовали планы коммерческой эксплуатации околоземных астероидов либо с помощью роботов, либо даже путем отправки частных коммерческих астронавтов в качестве космических шахтеров, но лишь немногие из этих планов были реализованы. [22]
В апреле 2012 года компания Planetary Resources объявила о своих планах по коммерческой добыче астероидов . На первом этапе компания рассмотрела данные и выбрала потенциальные цели среди NEA. На втором этапе космические зонды будут отправлены в выбранные АЯЭ; Добывающий космический корабль будет отправлен на третьем этапе. [181] Компания Planetary Resources запустила два испытательных спутника в апреле 2015 года [182] и январе 2018 года, [183] а запуск первого разведочного спутника второго этапа планировался на 2020 год, до закрытия компании и покупки ее активов компанией ConsenSys Space в 2018. [182] [184]
Другая американская компания, созданная с целью космической добычи полезных ископаемых, AstroForge , планирует запустить зонд «Один» (ранее Brokkr-2 ) [185] в июне 2024 года, [186] с целью совершить облет пока еще не раскрытого астероида для подтверждения если это богатый металлами астероид М-типа . [187]
.png/1280px-67P_Churyumov-Gerasimenko_-_Rosetta_(32755885495).png)
Первой околоземной кометой, которую посетил космический зонд, была 21P/Джакобини-Циннера в 1985 году, когда зонд НАСА/ЕКА International Cometary Explorer ( ICE ) прошел через ее кому. В марте 1986 года ICE вместе с советскими зондами «Вега-1» и «Вега-2» , зондами ISAS «Сакигаке» и «Суисей» и зондом ЕКА « Джотто» пролетел мимо ядра кометы Галлея. В 1992 году Джотто также посетил еще один NEC, 26P/Grigg-Skjellerup . [13]
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 Темпель 1 , столкнувшись с ней большой медной массой. [14]
В августе 2014 года зонд ЕКА « Розетта» начал вращение вокруг околоземной кометы 67P/Чурюмова-Герасименко , а его спускаемый аппарат « Фила» приземлился на ее поверхность в ноябре 2014 года. После завершения своей миссии «Розетта» врезалась в поверхность кометы в 2016 году. [15] ]
Людям начала 21 века было предложено рассматривать астероиды как межпланетный эквивалент морских монстров.
Мы часто слышим разговоры об «астероидах-убийцах», хотя на самом деле не существует убедительных доказательств того, что какой-либо астероид убил кого-либо за всю историю человечества.
… В 1970-х годах астероиды еще не обрели свою нынешнюю устрашающую репутацию… большинство астрономов и планетологов, сделавших карьеру на изучении астероидов, по праву считали их источником восхищения, а не беспокойства.
