Zunaj sistema Zemlja-Luna je znano, da obstaja na tisoče asteroidov, imenovanih Near-Earth Objects (NEO). Te kamnine občasno prečkajo Zemljino orbito in naredijo letenje Zemlje. V milijonih let nekateri celo trčijo v Zemljo, kar povzroči množično izumrtje. Zato ni čudno, zakaj je Nasin center za preiskovanje objektov blizu Zemlje (CNEOS) namenjen spremljanju večjih predmetov, ki se občasno približajo našemu planetu.
Eden od teh predmetov je 2012 TC4, majhen in podolgovat oblik NEO, ki so ga prvič opazili leta 2012 med bližnjo Zemljo. Med zadnjo letenjem - ki se je zgodil v četrtek, 12. oktobra 2017 - je mednarodna skupina astronomov pod vodstvom znanstvenikov NASA izkoristila priložnost za izvedbo prve mednarodne vaje za testiranje globalnih odzivov na bližajoči se napad asteroidov.
Ta vaja je bila znana kot "TC4 opazovalna kampanja", ki se je začela minuli julij in se zaključila z letenjem asteroida. Vse se je začelo, ko so astronomi v Paralnem observatoriju Evropske južne opazovalnice (ESO) v Čilu uporabili zelo velik teleskop (VLT) za obnovitev leta 2012 TC4. Ko se je sredi oktobra asteroid končno približal Zemlji, je pretekel Zemljo na razdalji 43.780 km (27.200 milj).
Cilj te vaje je bil preprost: obnoviti, slediti in opisati pravi asteroid, kot da bi verjetno trčil v Zemljo. Poleg tega je bila vaja priložnost za preizkušanje mednarodne mreže za opozarjanje na asteroid, ki izvaja opažanja potencialno nevarnih asteroidov, poskuša modelirati njihovo vedenje, predvidevati in deliti te ugotovitve z institucijami po vsem svetu.
12. oktobra je TC4 letel z Zemljo na približno 0,11-kratni razdalji med Zemljo in Luno. V mesecih pred letanjem so astronomi iz ZDA, Kanade, Kolumbije, Nemčije, Izraela, Italije, Japonske, Nizozemske, Rusije in Južne Afrike zasledili TC4 od tal. Hkrati so vesoljski teleskopi preučevali orbito, obliko, vrtenje in sestavo asteroida.
Detlef Koschny je soupravitelj segmenta obzemnih objektov v programu ozaveščanja o vesoljskih razmerah Evropske vesoljske agencije (ESA). Kot je navedel v nedavnem sporočilu za NASA:
"Ta akcija je bila odličen preizkus resničnega primera grožnje. Izvedel sem, da smo v mnogih primerih že dobro pripravljeni; komunikacija in odprtost skupnosti je bila fantastična. Osebno nisem bil dovolj pripravljen na velik odziv javnosti in medijev - nad tem sem bil pozitivno presenečen! To kaže, da je pomembno, kar počnemo. "
Na podlagi njihovih opazovanj so znanstveniki iz CNEOS-a - ki se nahaja v laboratoriju Jet Propulsion v Pasadeni v Kaliforniji - lahko določili vse potrebne značilnosti TC4. To je vključevalo njegovo natančno orbito, razdaljo, ki bi jo prehodil Zemljo 12. oktobra, in razlikovanje, če obstaja možnost prihodnjega trka. Kot je pojasnil Davide Farnocchia, član CNEOS-a, ki si je prizadeval določiti orbito asteroida:
»Visokokakovostna opazovanja iz optičnih in radarskih teleskopov so nam omogočila, da izključimo morebitne vplive med Zemljo in 2012 TC4 v prihodnosti. Ta opažanja nam tudi pomagajo razumeti subtilne učinke, kot je pritisk sončnega sevanja, ki lahko rahlo potisne orbito majhnih asteroidov. "
Več opazovalnic je svoje optične teleskope namenilo tudi preučevanju, kako hitro se vrti TC4. Kot je nakazala Eileen Ryan, direktorica observatorija Magdalena greben, ki je opazovala vrtenje asteroidov, je „rotacijska kampanja bila resnično mednarodno prizadevanje. Astronomi iz več držav smo skupaj sodelovali kot ena ekipa, ki je preučevala vedenje TC4.
Kaj so ugotovili, da se je mali asteroid vrtel počasi, kar je bilo precej presenetljivo. Medtem ko se majhni asteroidi običajno vrtijo zelo hitro, je imel TC4 vrtenje le 12 minut in prav tako se je zdelo, da se spopadajo. Druga opažanja so razkrila nekaj zanimivih stvari o obliki TC4.
To so opravili astronomi z uporabo Nasine antene Goldstone Deep Space Network v Kaliforniji in Zelenega bančnega teleskopa National Bank Astronomy Observatory v Zahodni Virginiji. Njihovo branje je pomagalo izboljšati ocene velikosti asteroida, kar kaže, da je podolgovat in meri približno 15 metrov (50 čevljev) dolg in 8 metrov (25 čevljev) širok.
Določanje sestave TC4 je bilo bolj zahtevno. Zaradi neugodnih vremenskih razmer, ki so sovpadale z letenjem, instrumenti, kot je Nasin objekt za infrardeči teleskop (IRTF) v observatoriju Mauna Kea na Havajih, niso mogli dobro pogledati asteroida. Vendar so bili dobljeni spektri na asteroidu, ki so nakazovali, da ima kamnito telo, kar pomeni, da gre za asteroide tipa S.
Običajno prizemni elementi določajo sestavo asteroida glede na njihovo barvo. Medtem ko so temni asteroidi znani po tem, da so bogati z ogljikom (tip C), so svetli asteroidi večinoma sestavljeni iz silikatnih mineralov (tip S). Kot je pojasnil Lance Benner, ki je vodil opazovanja radarja na JPL:
„Radar ima sposobnost prepoznavanja asteroidov s površinami iz zelo odsevnih skalnih ali kovinskih materialov. Lahko smo pokazali, da so lastnosti radarskega razprševanja skladne s svetlo kamnito površino, podobno določenemu razredu meteoritov, ki odbijajo kar 50 odstotkov svetlobe, ki pada na njih. "
NASA je poleg opazovalne kampanje uporabila najnovejšo letalo TC4 kot priložnost za preizkušanje komunikacije med opazovalnicami, pa tudi notranjim sistemom za sporočanje in komunikacijo, ki je trenutno vzpostavljen. Ta mreža povezuje različne vladne agencije in izvršno vejo in bi lahko nastopila v primeru predvidenih izrednih razmer.
Po besedah Vishnu Reddy, docenta za lunarni in planetarni laboratorij Univerze v Arizoni, ki je vodil opazovalno kampanjo, je ta vidik vaje "pokazal, da lahko organiziramo veliko, svetovno kampanjo opazovanja na kratki časovni premici in učinkovito sporočamo rezultate. "Michael Kelley, vodja vaje TC4 na sedežu Nasine v Washingtonu, je dodal:" Danes smo veliko bolje pripravljeni na spopadanje z grožnjo potencialno nevarnega asteroida, kot smo bili pred kampanjo TC4. "
Nenazadnje je bil način vaje združil znanstvenike in ustanove z vsega sveta z enim samim namenom. Kot je nakazal Boris Šustov - znanstveni direktor Inštituta za astronomijo Ruske akademije znanosti, ki je bil tudi del vaje, je bila vaja odličen način za preizkušanje, kako se bodo svetovne znanstvene ustanove lotile priprave na morebitni asteroid vpliv:
„Kampanja TC4 za leto 2012 je bila odlična priložnost za raziskovalce, da so pokazali pripravljenost in pripravljenost za sodelovanje v resnem mednarodnem sodelovanju pri reševanju možne nevarnosti za Zemljo, ki jo predstavljajo NEO. Veseli me, ko vidim, kako so znanstveniki iz različnih držav učinkovito in navdušeno sodelovali pri doseganju skupnega cilja in da je rusko-ukrajinski observatorij v Terskolu lahko prispeval k temu prizadevanju. V prihodnosti sem prepričan, da bodo takšne mednarodne kampanje za opazovanje postale običajna praksa. "
V primeru, da bi lahko asteroid blizu Zemlje resnično ogrožal Zemljo, je dobro vedeti, da so vsi sistemi za sledenje, spremljanje in opozarjanje v delu v dobrem stanju. Če bomo usodo človeške civilizacije (in morda celo življenje na Zemlji) zaupali naprednemu sistemu opozarjanja, je samo smiselno, da se vse hrošče predhodno obdela!
Opazovalno akcijo TC4 sponzorira NASA-in urad za usklajevanje planetarne obrambe, ki pa jo vodi oddelek za planetarno znanost Direktorata za znanstveno misijo v sedežu NASA v Washingtonu, D.C.
