لدى وكالة ناسا نظام جديد لرصد الكويكبات التي قد تضرب الأرض

كشفت وكالة ناسا عن خوارزمية جديدة تسمى Sentry-II ستساعدها على تقييم احتمالات سقوط الآلاف من الكويكبات القريبة من الأرض على الأرض بشكل أفضل.

تتوقع وكالة ناسا "ارتفاعًا سريعًا" في اكتشافات الكويكبات الجديدة القريبة من الأرض (NEA) بفضل الأقمار الصناعية الجديدة التي ستصل إلى الإنترنت في السنوات المقبلة، مثل قمر ناسا التلسكوب الفضائي لمسح الأجسام القريبة من الأرض وفيرا سي من تشيلي. مرصد روبن. وتقول إن الاكتشافات الجديدة في NEA تحدث حاليًا بمعدل 3000 سنويًا.

Sentry-II هو نظام من الجيل التالي لمراقبة التأثير يمكنه دعم جهود مثل DART، أو اختبار إعادة توجيه الكويكب المزدوج (DART)، وهي المهمة التي توجهت إلى الفضاء على متن مركبة SpaceX Falcon 9 بوصة شهر نوفمبر.

يرى: ما هو التحول الرقمي؟ كل ما تحتاج لمعرفته حول كيفية إعادة تشكيل التكنولوجيا للأعمال

ستصل المركبة الفضائية إلى نظام الكويكبات ديديموس في الفترة ما بين 26 سبتمبر و1 أكتوبر 2022. سوف يصطدم عمدًا بقمر ديمورفوس بسرعة أربعة أميال في الثانية تقريبًا (أربعة كيلومترات في الثانية). وفقا لوكالة ناسا.

كما تشير وكالة ناسا، تتحرك الكويكبات بشكل متوقع إلى حد ما حول النظام الشمسي وتتبع "مسارات مدارية معروفة".

"لكن في بعض الأحيان، يمكن أن تكون هذه المسارات قريبة جدًا من الموقع المستقبلي للأرض، وبسبب عدم اليقين البسيط في مواقع الكويكبات، لا يمكن استبعاد التأثير المستقبلي للأرض بشكل كامل". تقول ناسا.

الحارس الثاني، الموصوف في جديد ورقة نشرتها الجمعية الفلكية الأمريكية، ينجح أول نظام مراقبة Sentry NEA، والذي تم تطويره بواسطة مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في عام 2002.

يمكن لـ Sentry الأصلي حساب احتمالات التأثير لكويكب مكتشف حديثًا فوق الأرض في القرن المقبل، في حين يستطيع Sentry-II حساب احتمالات التأثير بسرعة لجميع المناطق القريبة من الأرض المعروفة. هناك نكون حاليا حوالي 28000 من المناطق القريبة من الأرض المكتشفة بالفعل.

يسمح Sentry-II لوكالة ناسا بتقييم جميع التأثيرات المحتملة بثقة مع احتمالات منخفضة تصل إلى عدد قليل من الفرص في 10 ملايين.

بإمكان Sentry-II أيضًا حساب الحالات الخاصة. في حين أن سينتري يمكن أن يأخذ في الاعتبار قوة الجاذبية من الشمس والكواكب القريبة، فإنه لا يستطيع أن يأخذ في الاعتبار القوى غير الجاذبية، مثل القوى الحرارية الناجمة عن حرارة الشمس.

"عندما يدور الكويكب، يقوم ضوء الشمس بتسخين الجانب النهاري من الجسم. ويوضح مختبر الدفع النفاث التابع لناسا أن السطح الساخن سوف يدور بعد ذلك إلى الجانب الليلي المظلل للكويكب ويبرد.

"تنطلق طاقة الأشعة تحت الحمراء عندما تبرد، مما يولد قوة دفع صغيرة ومستمرة على الكويكب. وتعرف هذه الظاهرة ب تأثير ياركوفسكي"، والتي ليس لها تأثير يذكر على حركة الكويكب خلال فترات قصيرة ولكن يمكن أن تغير مساره بشكل كبير على مدى عقود وقرون." 

إن عدم قدرة Sentry على حساب تأثير ياركوفسكي يعني أن مهندسي وكالة الأمن القومي بحاجة إلى القيام بذلك الأمر الذي يستغرق وقتًا طويلاً التحليلات اليدوية، وفقًا لدافيد فارنوتشيا، مهندس الملاحة في مختبر الدفع النفاث الذي ساعد في تطوير Sentry-II.

"في كل مرة نواجه حالة خاصة - مثل الكويكبات أبوفيس, بينو، أو 1950 د - كان علينا إجراء تحليلات يدوية معقدة وتستغرق وقتًا طويلاً. وقال فارنوتشيا: "مع Sentry-II، لم يعد علينا القيام بذلك بعد الآن".

لم يتمكن Sentry أيضًا من التأثير بدقة على احتمالات انتقال الكويكبات بالقرب من الأرض.

يرى: الابتكار صعب. فيما يلي خمس طرق لتسهيل الأمر

يزيل Sentry-II اعتماد الخوارزمية على الافتراضات المحددة مسبقًا وراء كيفية تصميم Sentry للمدار الأرجح للكويكب.

يوضح NASA JPL: "لدى Sentry-II فلسفة مختلفة". "إن الخوارزمية الجديدة تمثل آلاف النقاط العشوائية التي لا تقتصر على أي افتراضات حول كيفية تطور منطقة عدم اليقين؛ وبدلاً من ذلك، فإنه يختار نقاطًا عشوائية في جميع أنحاء منطقة عدم اليقين بأكملها. ثم تسأل خوارزمية Sentry-II: ما هي المدارات المحتملة داخل كامل منطقة من عدم اليقين يمكن أن تضرب الأرض؟"

يقارن فارنوتشيا عملية تحديد المدار المحتمل بأنها مشابهة للبحث عن الإبر كومة قش، حيث الإبر هي سيناريوهات التأثير المحتملة وكومة القش هي عدم اليقين يتراوح. كلما زادت حالة عدم اليقين بشأن موقع الكويكب، زادت كومة القش.

يقول NASA JPL: "سوف يقوم Sentry بالنقر بشكل عشوائي على كومة القش آلاف المرات بحثًا عن الإبر الموجودة بالقرب من خط واحد يمتد عبر كومة القش". "كان الافتراض أن اتباع هذا الخط هو أفضل طريقة للبحث عن الإبر. لكن Sentry-II لا يفترض أي خط، وبدلاً من ذلك يرمي آلاف المغناطيسات الصغيرة بشكل عشوائي في جميع أنحاء كومة القش، والتي تنجذب بسرعة إلى الإبر القريبة ثم تجدها.