Околоземный объект ( ОСЗ ) — это любое небольшое тело Солнечной системы , орбита которого вокруг Солнца может приблизить его к Земле . По соглашению, небольшое естественное тело Солнечной системы является ОСЗ, если его максимальное сближение с Солнцем ( перигелий ) составляет менее 1,3 астрономических единиц (а.е.). [2] 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]
Околоземные объекты (ОСЗ) формально определяются Международным астрономическим союзом (МАС) как все кометы или астероиды, орбиты которых вокруг Солнца находятся хотя бы частично ближе, чем на 1,3 астрономических единицы (а.е.; расстояние между Солнцем и Землей) от Солнца. . [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. Организации, каталогизирующие ОСЗ, далее ограничивают свое определение 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] Было сказано, что комета Лекселла 1770 года была первым обнаруженным околоземным объектом. [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]
В 1937 году астероид 69230 Гермес был открыт, когда он пролетел мимо Земли на расстоянии, вдвое превышающем расстояние от Луны . [39] Гермес считался угрозой, потому что он был утерян после своего открытия; таким образом, его орбита и вероятность столкновения с Землей точно не были известны. [40] Гермес был вновь открыт только в 2003 году, и теперь известно, что он не представляет угрозы, по крайней мере, в следующем столетии. [39]
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. [41] Во время этого подхода Икар стал первой малой планетой, которую наблюдали с помощью радара , измерения были получены в обсерватории Хейстек [42] и на станции слежения Голдстоун . [43] Это было первое близкое сближение, предсказанное за несколько лет до этого (Икар был обнаружен в 1949 году), и оно также привлекло значительное внимание общественности из-за паникерских сообщений в новостях. [40] За год до подхода 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. [44] 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 наземный фрагмент астероида, сбитого кометой. [45]
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. [46]
В марте 1998 года ранние расчеты орбиты недавно открытого астероида (35396) 1997 XF 11 показали потенциальное сближение в 2028 году на расстоянии 0,00031 а.е. (46 000 км) от Земли, что находится 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. [40]
С конца 1990-х годов типичным ориентиром в поисках ОСЗ стала научная концепция риска . Риск, который представляет собой любой околоземный объект, рассматривается 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.); [47] 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. [48] 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] Ученые признали угрозу ударов, которые создают кратеры, намного большие, чем врезающиеся тела, и оказывают косвенное воздействие на еще более обширную территорию с 1980-х годов, после подтверждения теории о том, что мел- палеогеновое вымирание (при котором не -птичьи динозавры вымерли) 65 миллионов лет назад было вызвано падением большого астероида . [6] [49]
Осведомленность широкой общественности о риске столкновения возросла после наблюдения за падением фрагментов кометы Шумейкера - Леви 9 на Юпитер в июле 1994 года . что околоземные объекты могут вызвать катастрофические последствия. [49] 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. [50]
Существуют две схемы научной классификации опасности столкновения с ОСЗ:
По обеим шкалам риски, вызывающие беспокойство, обозначаются значениями выше нуля. [51] [53]
Годовая фоновая частота, используемая в шкале Палермо для воздействия энергии, превышающей E мегатонны , оценивается как: [53]
Например, эта формула подразумевает, что ожидаемое значение времени от настоящего момента до следующего удара мощностью более 1 мегатонны составляет 33 года, и что, когда он произойдет, существует 50% вероятность того, что он превысит 2,4 мегатонны. Эта формула действительна только в определенном диапазоне E.
Однако в другой статье [54] , опубликованной в 2002 г. – в том же году, что и статья, на которой основана шкала Палермо – был обнаружен степенной закон с другими константами:
Эта формула дает значительно более низкие ставки для данного E. Например, для болидов массой 10 мегатонн и более (как при Тунгусском взрыве ) скорость составляет 1 на тысячу лет, а не 1 на 210 лет, как в формуле Палермо. Однако авторы дают довольно большую неопределенность (раз в 400–1800 лет для 10 мегатонн), отчасти обусловленную неопределенностями в определении энергий атмосферных воздействий, которые они использовали при своем определении.
НАСА поддерживает автоматизированную систему для оценки угрозы со стороны известных ОСЗ в течение следующих 100 лет, которая генерирует постоянно обновляемую Таблицу рисков Sentry . [55] 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. [55] [56]
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. [57] Дополнительные наблюдения снизили предполагаемый риск до нуля, и астероид был исключен из Таблицы рисков Sentry в апреле 2002 года. [58] 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. [59]
.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] [60] 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. [60] [61] Неопределенности в расчеты орбиты были дополнительно сокращены с использованием дополнительных радиолокационных наблюдений в 2012 году, что снизило вероятность столкновения. [62] 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. [55] Соответствующее значение шкалы Палермо, равное -2,05, по-прежнему является вторым по величине среди всех объектов в Таблице сторожевого списка. [55]
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 г. [63] Рассчитанная вероятность столкновения увеличилась до 2,7%, [64] но к 27 декабря 2004 г. дополнительные наблюдения значительно снизились. зона неопределенности для подхода 2029 года, и она больше не включает Землю. [65] 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. [66] 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. [67] В результате Апофис был исключен из таблицы рисков Sentry. [58]
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. [55] 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 . [69] По состоянию на январь 2024 года [обновлять]риск столкновения в 2095 году оценивался в 1 из 10, что по-прежнему остается самым высоким. с рейтингом по Палермской шкале -2,98. [55]
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 . [49] Планы более комплексного исследования, названного «Spaceguard Survey», были разработаны НАСА в 1992 году по поручению Конгресса США . [70] [71] Чтобы продвигать исследование на международном уровне, Международный астрономический союз (МАС) организовал семинар в Вулкано , Италия, в 1995 году, [70] а год спустя также учредил 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. [71] [72]
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 количества околоземных астероидов диаметром более 1 км выросло примерно с 20% в 1998 г. до 65% в 2004 г., [ 7] 80% в 2006 г., [ 72 ] 93% в 2011 году. Таким образом, первоначальная цель Космической стражи была достигнута, хотя и с опозданием всего на три года. [8] [73] 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. [74] В декабре 2023 года доля обнаруженных ОСЗ диаметром 140 м (460 футов) и более оценивалась в 38%. [75] 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 более, по крайней мере, до 60%, [76] [77] , в то время как спутник NEO Surveyor , который будет запущен в 2027 году, как ожидается, увеличит это соотношение до 76%. [75]
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] [78]
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 [79]
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. [80] Другой проект, Zwicky Transient Facility (ZTF), который исследует объекты, которые быстро меняют свою яркость, [81] также обнаруживает астероиды, проходящие близко к Земле. [82]
Ученые, участвующие в исследованиях ОСЗ, также рассмотрели варианты активного предотвращения угрозы, если будет обнаружено, что объект находится на пути к столкновению с Землей. [49] 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 . [55] Все эти АСЗ, за исключением 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. [51]
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. [83] 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. [83]
Более крупные астероиды отражают больше света, и два крупнейших околоземных объекта, 433 Эрос и 1036 Ганимед , естественно, также были обнаружены одними из первых. [84] 1036 Ганимед имеет диаметр около 35 км (22 миль), а 433 Эрос — около 17 км (11 миль) в диаметре. [84] Между тем, видимая яркость объектов, находящихся ближе, выше, что вносит предвзятость, которая благоприятствует открытию ОСЗ заданного размера, приближающихся к Земле. [85]
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. [85] [86] Это смещение еще больше усиливается эффектом фазы : чем уже угол астероида и Солнца от наблюдателя, тем меньшая часть наблюдаемой стороны астероида будет освещена. [85] 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. [85] [87] 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. [85] Наблюдаемое альбедо астероида обычно имеет сильный пик или всплеск сопротивления очень близко к направлению, противоположному Солнцу. [85] Различные поверхности демонстрируют 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 . [85] 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. [75]
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. [75] [87] Кроме того, космические телескопы на орбите вокруг Солнца в тени Земли могут проводить наблюдения под углом до 45 градусов к направлению Солнца. [86]
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. [88]
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. [89] 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. [83]
Это астероиды на околоземной орбите без хвоста или комы кометы. По состоянию на январь 2024 года известно [обновлять]34 143 околоземных астероида , 2396 из которых достаточно велики 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. [90] 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 . [91]
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] [92]
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. [93] 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. [94]
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. [95] Центр малых планет Международного астрономического союза подтвердил ряд первых астероидов-кандидатов, идентифицированных алгоритмом. [96]
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 оценен только на 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. В мае 2016 года технолог Натан Мирвольд поставил под сомнение точность таких оценок диаметра астероидов, возникшую в результате теплового моделирования измерений миссий Wide-field Infrared Survey Explorer и NEOWISE. [97] [98] [99] Первоначальная версия его критики сама подверглась критике за свою методологию [100] и не прошла экспертную оценку , [98] [101] но впоследствии была опубликована исправленная версия. [102] [103]
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. [104] [105] Вскоре после этого исследование LINEAR предоставило альтернативную оценку1227+170
−90. [106] 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] [73] Оценка NEOWISE отличалась от других оценок, прежде всего, предположением о несколько более низком среднем 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. [107] В 2017 году два исследования с использованием усовершенствованного статистического метода уменьшили оценочное количество АСЗ ярче, чем абсолютная величина 17,75 (диаметр примерно более одного километра), немного до921 ± 20 . [108] [109] По оценкам, количество околоземных астероидов с абсолютной величиной выше 22,0 (приблизительно более 140 м в поперечнике) выросло до27 100 ± 2 200 , что вдвое превышает оценку WISE, из которой на тот момент было известно около четверти. [109] 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. [109]
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). [110] 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). [111]
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. [115] [116] То есть они считают Атира частью Атенов. [116] 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] [117]
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, чьи орбиты по эксцентриситету напоминают орбиты Земли, и сгруппированы как астероиды Арджуна . [118] 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:
В 1961 году МАС определил метеороиды как класс твердых межпланетных объектов, отличающихся от астероидов значительно меньшими размерами. [133] 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. [133] 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. [133] В апреле 2017 года МАС 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 метеорит. различие между астероидом и метеороидом размыто. [134]
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. [136] NEC могут представлять дополнительную опасность из-за фрагментации: метеороидные потоки, вызывающие метеорные дожди, могут включать в себя крупные неактивные фрагменты, по сути, NEA. [137] Хотя ни одно воздействие кометы в истории Земли не было окончательно подтверждено, Тунгусское событие могло быть вызвано фрагментом кометы Энке . [138]
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. [70] [136] 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]
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. [139] Две из этих комет, комета Галлея и 73P/Швассмана-Вахмана , наблюдались во время нескольких близких сближений. [139] Ближайшее наблюдаемое сближение кометы Лекселла составило 0,0151 а.е. (5,88 LD) 1 июля 1770 года . [139] После изменения орбиты из-за близкого сближения Юпитера в 1779 году этот объект больше не является NEC. Ближайшее сближение, которое когда-либо наблюдалось для текущего короткопериодического NEC, составляет 0,0229 а.е. (8,92 LD) для кометы Темпеля-Туттля в 1366 году . [139] Эта комета является родительским телом метеорного потока Леониды , который также вызвал Великую метеоритную бурю 1833. [140] Орбитальные расчеты показывают, что P/1999 J6 (SOHO) , слабая комета, скользящая по солнцу и подтвержденная короткопериодическая NEC, наблюдаемая только во время ее близких сближений с Солнцем, [141] прошла мимо Земли незамеченной на расстоянии 0,0120 а.е. ( 4,65 LD) 12 июня 1999 г. [142]
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. [143]
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. [130]
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. [144] [145] В 2006 году были обнаружены еще два временных спутника, которые предположительно были искусственными. [145] Один из них в конечном итоге был признан астероидом и классифицирован как временный спутник 2006 RH 120 . [145] Другой, 6Q0B44E , был подтвержден как искусственный объект, но его идентичность неизвестна. [145] 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. [145] [146] 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 . [147] [148]
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. [149] Обозначение 2015 HP 116 было аналогичным образом удалено из каталогов астероидов, когда наблюдаемый объект был отождествлен с Gaia , космической обсерваторией астрометрии ЕКА . [150]
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 . [151]
Частота столкновений объектов различных размеров оценивается на основе моделирования орбит популяций ОСЗ, частоты ударных кратеров на Земле и Луне, а также частоты близких сближений. [152] [153] Исследование 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 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. [154] Некоторые другие модели оценивают аналогичную частоту ударов, [25] в то время как другие рассчитывают более высокие частоты. [153] Для воздействий размером с Тунгуску (10 мегатонн) оценки варьируются от одного события каждые 2000–3000 лет до одного события каждые 300 лет. [153]
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. [155] Однако это мог быть и не метеор. [156] 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 мощностью взрыва 400–500 килотонн. . [155] Рассчитанная орбита астероида до удара аналогична орбите астероида Аполлона 2011 EO 40 , что делает последний возможным родительским телом метеора. [157]
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. [158]
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 метеорита наблюдался только тремя инфразвуковыми детекторами Организации Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний . Это воздействие было вторым, которое можно было предсказать. [159] По состоянию на январь 2024 года [обновлять]было предсказано восемь столкновений, все из которых представляли собой небольшие тела, вызвавшие взрывы метеоритов. [77]
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. [160]
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. [133] Удары по Луне можно наблюдать как вспышки света с типичной продолжительностью. доли секунды. [161] Первые лунные удары были зафиксированы во время шторма Леонид в 1999 году. [162] Впоследствии было запущено несколько программ непрерывного мониторинга. [161] [163] [164] 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), [163] и создал новый кратер диаметром 40 м (130 футов) был самым большим из когда-либо наблюдавшихся. По состоянию на июль 2019 года [обновлять]. [165]
Каждый год несколько ОСЗ, в основном небольших размеров, пролетают мимо Земли ближе, чем расстояние до Луны. [166] Каталог НАСА околоземных объектов включает расстояния сближения астероидов и комет (выраженные в лунных расстояниях ). [167]
10 августа 1972 года многие люди стали свидетелями метеора, который стал известен как Большой дневной огненный шар 1972 года ; он двинулся на север через Скалистые горы с юго-запада США в Канаду. Это был метеорит, задевший Землю , который пролетел в пределах 57 км (35 миль) от поверхности Земли и был снят туристом в национальном парке Гранд-Титон в Вайоминге на 8-миллиметровую цветную кинокамеру. [168]
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. [169]
18 марта 2004 г. компания LINEAR объявила, что астероид 2004 FH высотой 30 м (98 футов) пролетит мимо Земли в тот день на расстоянии всего 42 600 км (26 500 миль), что составляет примерно одну десятую расстояния до Луны, и наименьшее расстояние до Луны. никогда не замечал до этого момента. По их оценкам, астероиды одинакового размера приближаются примерно каждые два года. [170] 31 марта 2004 г., через две недели после 2004 FH, 2004 FU 162 установил новый рекорд максимального зарегистрированного сближения над атмосферой, пролетев над поверхностью Земли всего на расстоянии 6500 км (4000 миль) от нее (около одного радиуса Земли или одной шестидесятой). расстояния до Луны). Поскольку он был очень маленьким, всего 5–10 м (16–33 футов) в поперечнике, 2004 FU 162 был обнаружен всего за несколько часов до его максимального сближения. Если бы он столкнулся с Землей, он, вероятно, безвредно распался бы в атмосфере. [171] Его рекорд был побит 4 февраля 2011 года, когда астероид, обозначенный как 2011 CQ 1 , диаметром около 1 м (3,3 фута), пролетел на расстоянии 5500 км (3400 миль) от Земли. [172] 14 ноября 2020 года программа ATLAS обнаружила удаляющийся от Земли астероид высотой 5–11 м (16–36 футов), получивший обозначение 2020 VT 4 . 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. [173] По состоянию на январь 2024 г. [обновлять]это остается самым близким сближением без воздействия, когда-либо обнаруженным. [167]
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. [174]
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. [175] Астероид не был виден невооруженным глазом. Это был первый близкий проход объекта, обнаруженного во время предыдущего прохода, и, таким образом, первый случай, который был предсказан заранее. [176]
Некоторые ОСЗ представляют особый интерес, поскольку их можно физически исследовать с меньшей скоростью полета , чем это необходимо даже для Луны, из-за сочетания низкой скорости по отношению к Земле 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. [177]
.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. [178] Третий околоземный астероид, удлиненный 4179 Toutatis 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), [55] является целью зонда НАСА OSIRIS-REx . Миссия программы «Новые рубежи» была запущена в сентябре 2016 года. [179] Во время своего двухлетнего путешествия к Бенну зонд искал земные троянские астероиды, [180] которые вышли на орбиту вокруг Бенну в декабре 2018 года и приземлились на своей планете. [19] OSIRIS-REx вернул образцы с астероида в сентябре 2023 года. [ 181] Китай планирует запустить свою собственную миссию по возврату образцов Tianwen-2 в мае 2025 года, нацеленную на квазиспутник Земли 469219 Kamo'oalewa и возвращение образцов на Землю в конце 2027 года. [182]
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 столкновения. [183] Китай планирует запустить в 2025 году собственный зонд для отклонения астероида, нацеленный на астероид Атен 2019 VL5 высотой 30 м (98 футов) . [184]
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. [185] В 2025 году JAXA планирует запустить еще один зонд, DESTINY+ , для исследования астероида Аполлон 3200. Фаэтон , родительское тело метеорного потока Геминиды , во время пролета. [186]
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. [187] Компания Planetary Resources запустила два испытательных спутника в апреле 2015 года [188] и январе 2018 года, [189] а запуск первого разведочного спутника второго этапа планировался на 2020 год, до закрытия компании и покупки ее активов компанией ConsenSys Space в 2018. [188] [190] Другая американская компания, созданная с целью космической добычи полезных ископаемых, AstroForge , планирует запустить зонд « Один» (ранее Brokkr-2 ) в 2024 году, [191] с целью совершить облет пока еще неизвестный астероид, чтобы подтвердить, является ли он богатым металлами астероидом М-типа . [192]
.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 г. зонд ЕКА « Розетта» начал вращение вокруг околоземной кометы 67P/Чурюмова-Герасименко , а его спускаемый аппарат « Фила» приземлился на ее поверхность в ноябре 2014 г. После завершения своей миссии «Розетта» врезалась в поверхность кометы в 2016 г. [15] ]
Людям начала XXI 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.
