Астероидно-кометная опасность: вчера, сегодня, завтра
Шрифт:
http://neat.jpl.nasa.gov/ На обсерваториях Мауи (Гавайи) и Паломар (Калифорния) установлены два одинаковых телескопа (диаметром 1,2 м каждый). Телескоп на Паломарской обсерватории в качестве приемника излучения использует установленные в ряд три ПЗС-камеры с матрицами 4096 x 4096 пиксел и полем зрения 1,2 кв. град. каждая, общее поле зрения составляет соотвественно 3,6 кв. град. Доступная видимая звездная величина 22m. Телескоп введен в строй в 1999 г. Телескоп на Мауи действует с 2000 г. На нем установлена одиночная ПЗС-камера с матрицей 4096 x 4096 пиксел и полем зрения 1,2° x 1,6°. Доступная звездная величина около 22m.
Catalina Sky Survey (CSS) http://www.lpl.arizona.edu/css/css_facilities.html
CSS в настоящее время объединяет три сотрудничающие между собой проекта: первоначальный Catalina Sky Survey (CSS) (Маунт Бигелоу, штат Аризона), Siding Springs Survey (SSS) (обсерватория Сайдинг Спринг, Австралия) и Mount Lemmon Survey (MLS) (Маунт Леммон, штат Аризона).
На обсерватории в Маунт Бигелоу используется телескоп системы Шмидта с диаметром объектива 68 см, в обсерватории Маунт Леммон (штат Аризона) — аналогичный телескоп диаметром 1,5 м. Основным обзорным инструментом обсерватории Сайдинг Спринг в Австралии служит 0,5-м телескоп. На этом телескопе установлена ПЗС-камера с матрицей 4096 x 4096 пиксел. Общее поле зрения 1,2°x 1,2°. Доступны для наблюдения звезды до 22m. Этот проект в настоящее время дает наибольшее число открытий новых АСЗ.
Вклад других проектов в осуществление обзора «Космическая стража» весьма невелик. Укажем дополнительно на следующие два проекта.
Japanese Spaceguard Association (JSGA), Bisei Center, JapanИспользуется 1-м телескоп Кассегрена с полем зрения 2,5° x 3,0°. Вводится в строй мозаика из десяти ПЗС-матриц размером 2096 x 4096 пиксел, увеличивающая поле зрения до 9 кв. град. Для слежения за известными телами используется полуметровый телескоп с полем зрения 2° x 2°. Это быстроразвивающийся и перспективный центр слежения за АСЗ.
Asiago-DLR Asteroid Survey (ADAS), Asiago Cima Ekar, ItalyЭто международная европейская программа, работающая в Италии с 2001 г. Используется 0,6-м телескоп Шмидта с ПЗС-матрицей размером 4096 x 4096 пиксел.
Представление о количестве наблюдений объектов, полученных на некоторых из указанных выше обсерваторий, и о точности определения их координат дает табл. 6.2, составленная по данным, приведенным на сайте http://accuracy.puldb.ru.
Общее число известных к настоящему времени астероидов, сближающихся с Землей, составляет около 7000. Напомним, что среди АСЗ особо выделяют потенциально опасные астероиды (ПОА), чьи орбиты сближаются с орбитой Земли до расстояний не более 0,05 а.е. К этому требованию обычно присоединяют условие, что абсолютная звездная величина таких тел не должна превышать 22m. Это соответствует размеру тел не менее примерно 140 м. Потенциально опасные астероиды требуют особенного внимания и постоянного отслеживания изменений их орбит. Среди АСЗ в настоящее время (по состоянию на 1 июня 2010 г.) известно 1125 ПОА, в том числе 145 с размерами, превышающими 1 км. Потенциально опасных тел среди всех АСЗ примерно 20 %, причем это соотношение сохраняется как для крупных тел, так и для мелких.
Таким образом, следующим шагом в изучении популяции потенциально опасных для Земли небесных тел является задача массового обнаружения объектов с размерами более 100 м. Для того чтобы обеспечить массовость обнаружения и выполнение задачи каталогизации 90 % тел с размерами свыше 100 м, необходимо
Обработка всей поступающей информации о наблюденных положениях объектов, присвоение объектам предварительных обозначений, идентификация объектов, определение предварительных орбит и их последующее уточнение в настоящее время полностью выполняются Центром малых планет (ЦМП, Кембридж, штат Массачусетс) Международного астрономического союза . Центр также публикует информацию об объектах, которые нуждаются в дополнительных наблюдениях для подтверждения их открытия, уточнения орбит и других характеристик.
Примечание. Некоторые несовпадения данных (диаметров телескопов) в табл. 6.1 и 6.2 связаны с тем, что иногда используется диаметр главного зеркала, а иногда — диаметр входного зрачка.
Большая часть этой работы выполняется любителями астрономии, проводящими наблюдения на профессиональном уровне.
Прогнозирование движения потенциально опасных объектов, поиск их тесных сближений с Землей и получение оценки вероятности столкновений на протяжении ближайших десятилетий регулярно осуществляется в Лаборатории реактивного движения Калифорнийского технологического института, США и в Пизанском университете, Италия .
6.2. Условия наблюдений и требования к перспективным наблюдательным системам
Рассмотрим подробнее условия наблюдений и требования к современным и будущим системам наблюдений.
Для осуществления мероприятий по защите Земли от столкновений с астероидами система наблюдений должна обнаруживать опасные объекты, когда они находятся еще на достаточно большом расстоянии от Земли.
Условия видимости астероида P на геоцентрической небесной сфере зависят от расстояний r (Солнце — астероид) и (Земля — астероид), а также от величины угла между направлениями Земля — Солнце и Земля — астероид, называемого элонгацией астероида, и угла между направлениями астероид — Земля и астероид — Солнце (угла фазы). Наилучшие условия видимости с Земли для внешнего астероида имеют место в оппозиции (при , близком к 180°), а для внутреннего — в случае, когда элонгация астероида максимальна ( от 60° до 90°) (рис. 6.3).
Рис. 6.3. Взаимное расположение наблюдаемого астероида P и Земли E относительно
Солнца S в двух характерных случаях: a — для внешнего астероида (r > R) и б — для внутреннего (r < R)
Видимая звездная величина астероида m зависит от его поперечного размера d, отражательной способности его поверхности (альбедо) , расстояния от астероида до Солнца и Земли, а также от фазы следующим образом: