Γιγαντιαίοι αστεροειδείς έχουν χτυπήσει τη Γη στο παρελθόν— δεινόσαυροι RIP— και αν δεν προσέχουμε όλους αυτούς τους λανθασμένους διαστημικούς βράχους, θα μπορούσαν να συντριβούν ξανά στον κόσμο μας, με καταστροφικές συνέπειες. Γι' αυτό ο Ed Lu και η Danica Remy του Ινστιτούτου Αστεροειδών ξεκίνησαν ένα νέο έργο για να παρακολουθήσουν όσο το δυνατόν περισσότερους από αυτούς.
Ο Lu, πρώην αστροναύτης της NASA και εκτελεστικός διευθυντής του ινστιτούτου, οδήγησε μια ομάδα που ανέπτυξε έναν νέο αλγόριθμο που ονομάζεται THOR, ο οποίος αξιοποιεί τεράστια υπολογιστική ισχύ για να συγκρίνει σημεία φωτός που φαίνονται σε διαφορετικές εικόνες του νυχτερινού ουρανού και στη συνέχεια να τα ταιριάξει για να συνδυάσει ένα μονοπάτι μεμονωμένου αστεροειδούς μέσω του ηλιακού συστήματος. Έχουν ήδη ανακαλύψει 104 αστεροειδείς με το σύστημα, σύμφωνα με ανακοίνωση που δημοσίευσαν την Τρίτη.
«Αυτό που είναι μαγικό με τον THOR είναι ότι συνειδητοποιεί ότι από όλους αυτούς τους αστεροειδείς, αυτός σε μια συγκεκριμένη εικόνα, και αυτός σε μια άλλη εικόνα τέσσερις νύχτες αργότερα, και αυτός επτά νύχτες αργότερα, είναι όλοι το ίδιο αντικείμενο και μπορούν να συνδυαστούν ως η τροχιά ενός πραγματικού αστεροειδούς», λέει ο Lu. Αυτό καθιστά δυνατή την παρακολούθηση της διαδρομής του αντικειμένου καθώς κινείται και τον προσδιορισμό εάν βρίσκεται σε τροχιά με προορισμό τη Γη. Ένα τόσο τρομερό έργο δεν θα ήταν δυνατό με παλαιότερους, πιο αργούς υπολογιστές, προσθέτει. «Αυτό δείχνει τη σημασία του υπολογισμού για τη συνέχεια στην αστρονομία. Αυτό που οδηγεί σε αυτό είναι ότι οι υπολογισμοί γίνονται τόσο ισχυροί και τόσο φθηνοί και πανταχού παρόντες».
Οι αστρονόμοι συνήθως κατασκοπεύουν τους αστεροειδείς με κάτι που ονομάζεται "tracklet", ένα διάνυσμα που μετράται από πολλαπλές εικόνες, που συνήθως λαμβάνονται μέσα σε μία ώρα. Αυτές συχνά περιλαμβάνουν ένα μοτίβο παρατήρησης με έξι ή περισσότερες εικόνες, τις οποίες οι ερευνητές μπορούν να χρησιμοποιήσουν για να ανακατασκευάσουν τη διαδρομή του αστεροειδούς. Αλλά αν τα δεδομένα είναι ελλιπή - ας πούμε, επειδή μια συννεφιασμένη νύχτα εμποδίζει την προβολή του τηλεσκοπίου - τότε αυτός ο αστεροειδής θα παραμείνει ανεπιβεβαίωτος ή τουλάχιστον μη ανιχνεύσιμος. Αλλά εκεί έρχεται το THOR, το οποίο σημαίνει Tracklet-less Heliocentric Orbit Recovery, καθιστώντας δυνατό να εξακριβωθεί η διαδρομή ενός αστεροειδούς που διαφορετικά θα είχε χαθεί.
Ενώ η NASA επωφελείται από τηλεσκόπια και έρευνες που είναι αφιερωμένες στον εντοπισμό δυνητικά επικίνδυνων αστεροειδών, άλλα σύνολα δεδομένων αφθονούν. Και το THOR μπορεί να χρησιμοποιήσει σχεδόν οποιοδήποτε από αυτά. «Το THOR κάνει οποιοδήποτε σύνολο αστρονομικών δεδομένων ένα σύνολο δεδομένων όπου μπορείτε να αναζητήσετε αστεροειδείς. Αυτό είναι ένα από τα πιο ωραία πράγματα σχετικά με τον αλγόριθμο», λέει ο Joachim Moeyens, συνδημιουργός του THOR, συνεργάτης και μεταπτυχιακός φοιτητής του Ινστιτούτου Αστεροειδών στο Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον. Για αυτήν την αρχική επίδειξη, οι Moeyens, Lu και οι συνάδελφοί τους έψαξαν δισεκατομμύρια εικόνες που τραβήχτηκαν μεταξύ 2012 και 2019 από τηλεσκόπια που διαχειριζόταν το Εθνικό Παρατηρητήριο Οπτικής Αστρονομίας, πολλές από μια ευαίσθητη κάμερα τοποθετημένη στο τηλεσκόπιο 4 μέτρων Blanco στις Χιλιανές Άνδεις.
Το THOR θα έχει πολλούς από τα ίδια είδη πελατών με κυβερνητικές διαστημικές υπηρεσίες όπως η NASA και η ESA, συμπεριλαμβανομένων επιστημόνων και σχεδιαστών αποστολών που θέλουν να χαρτογραφήσουν τις τροχιές του δικού τους διαστημικού σκάφους. Και θα χρησιμοποιεί εικόνες που λαμβάνονται από τηλεσκόπια που χρηματοδοτούνται από την κυβέρνηση. Αλλά δεν είναι μια προσπάθεια που χρηματοδοτείται από ομοσπονδιακό επίπεδο. Τα χρήματά του προέρχονται εξ ολοκλήρου από ιδιωτικές συνεισφορές χιλιάδων δωρητών.
Αυτή η προσπάθεια από το Asteroid Institute, ένα πρόγραμμα του μη κερδοσκοπικού ιδρύματος B612 Foundation με έδρα την Καλιφόρνια, αποτελεί μέρος του ευρύτερου οράματος του μη κερδοσκοπικού οργανισμού. «Το B612 ιδρύθηκε με στόχο να προστατεύσει τον πλανήτη από κρούσεις αστεροειδών. Αυτός είναι ο πρωταρχικός μας στόχος, να κατασκευάσουμε εργαλεία και τεχνολογίες που θα μας επιτρέψουν να ανιχνεύουμε, να χαρτογραφούμε και να εκτρέπουμε αστεροειδείς», λέει η Danica Remy, πρόεδρος του B612. Σε τελική ανάλυση, εάν ένας αστεροειδής βρίσκεται σε τροχιά σύγκρουσης με τη Γη, είναι σημαντικό να έχετε μια προειδοποίηση πολύ εκ των προτέρων, προκειμένου να βρείτε τρόπους να αλλάξετε την πορεία του.
Το THOR τρέχει στο ADAM, την πλατφόρμα Ανάλυσης και Χαρτογράφησης Ανακάλυψης Αστεροειδών, ένα υπολογιστικό σύστημα ανοιχτού κώδικα που χρησιμοποιεί το Google Cloud. Η Google υποστήριξε το έργο παρέχοντας υπολογιστικό νέφος και αποθήκευση, καθώς και συμβουλές σχετικά με τον τρόπο χρήσης των εργαλείων και των συστημάτων της. Τελικά, το ADAM θα φιλοξενήσει πρόσθετους αλγόριθμους και θα ενσωματώσει άλλα σύνολα δεδομένων ως είσοδο, λέει ο Remy.
Η ομάδα THOR έχει δείξει τη δυνατότητα να χαρτογραφήσει τις τροχιές πολλών αστεροειδών στη γειτονιά μας, αλλά υπάρχουν λίγες βασικές προειδοποιήσεις. Δεδομένου ότι οι εικόνες τους χρονολογούνται πριν από μερικά χρόνια, οι αστεροειδείς που δεν έχουν ξαναπαρατηρηθεί πρόσφατα έχουν ουσιαστικά χαθεί σε αυτό το σημείο, αν και θα μπορούσαν να ξαναβρεθούν σε νεότερες εικόνες στο δρόμο, λέει ο Paul Chodas, διευθυντής του Centre for Near -Μελέτες γήινων αντικειμένων στο Εργαστήριο Jet Propulsion της NASA στην Πασαντένα της Καλιφόρνια. Το πιο σημαντικό είναι ότι η πρώτη δόση τροχιών αστεροειδών της ομάδας THOR προέρχεται από τη ζώνη των αστεροειδών, που περιστρέφεται μεταξύ Άρη και Δία, όχι αστεροειδείς κοντά στη Γη που έχουν τροχιές που θα μπορούσαν να επικαλύπτουν τις δικές μας, όπως τα δυνητικά επικίνδυνα αντικείμενα που ερευνητές της NASA, όπως το Chodas track.
Ο Chodas και ο Lu βλέπουν το THOR ως συμπληρωματικό σε άλλες προσεγγίσεις παρακολούθησης αστεροειδών. «Νομίζω ότι αυτή είναι μια ενδιαφέρουσα νέα ικανότητα. Προσθέτει στην εργαλειοθήκη των τεχνικών για να βοηθήσει στην ανακάλυψη αστεροειδών», λέει ο Chodas. Όμως, ενώ επικροτεί τις προσπάθειες του Ινστιτούτου Αστεροειδών να χαρτογραφήσει τα μικρά αντικείμενα μέσα στο ηλιακό σύστημα, προσθέτει: «Το κάνουμε αυτό για μερικές δεκαετίες, ειλικρινά».
Το 2005, το Κογκρέσο έδωσε στη NASA το δύσκολο έργο να βρει τουλάχιστον το 90 τοις εκατό των αστεροειδών διαμέτρου 140 μέτρων και άνω. Μέχρι στιγμής, η υπηρεσία έχει βρει μόνο περίπου το 40 τοις εκατό αυτών των αντικειμένων. Οι αστρονόμοι σε παρατηρητήρια όπως το Pan-STARRS στη Χαβάη και το Catalina Sky Survey στην Αριζόνα ανιχνεύουν τους αστεροειδείς και, στη συνέχεια, οι ερευνητές της NASA υπολογίζουν τις τροχιές τους και τις συγκεντρώνουν σε μια τεράστια βάση δεδομένων . Τώρα έχουν καταγράψει περισσότερους από 1,2 εκατομμύρια αστεροειδείς στο ηλιακό σύστημα και περίπου 3.800 κομήτες. (Οι παγωμένοι κομήτες κοντά στη Γη, όπως αυτός που όργωσε στον πλανήτη στο τέλος της ταινίας Don't Look Up , δεν διαρκούν πολύ, με αποτέλεσμα να υπερτερούν κατά πολύ από τους αστεροειδείς, λέει ο Chodas.)
Εάν κάποιος τελικά συναντήσει έναν αστεροειδή που κατευθύνεται απευθείας προς τη Γη, πρέπει να υπάρξει ένα σχέδιο για «πλανητική άμυνα»—δηλαδή, αλλαγή της τροχιάς του αντικειμένου. Η NASA διεξάγει μια δοκιμή εκτροπής αστεροειδών που ονομάζεται DART αργότερα φέτος, και η κινεζική διαστημική υπηρεσία έχει προγραμματίσει μια παρόμοια αποστολή για αργότερα αυτή τη δεκαετία. Ερευνητές , συμπεριλαμβανομένου του Lu , έχουν μελετήσει άλλες τεχνικές, όπως ένα βαρυτικό τρακτέρ, που περιλαμβάνει την έλξη ενός αστεροειδούς σε μια ελαφρώς διαφορετική τροχιά. Η NASA έδωσε επίσης χρήματα για την ανάπτυξη μιας ιδέας που θα περιλαμβάνει την αποστολή ενός πυραύλου για να εκτοξεύσει εκρηκτικά σαν ράβδο σε έναν αστεροειδή για να τον κονιοποιήσει.
Προς το παρόν, η ομάδα THOR αναβαθμίζει τον αλγόριθμο ώστε να μπορεί τελικά να παρακολουθεί αποτελεσματικά τους αστεροειδείς δολοφόνους σε όλο το ηλιακό σύστημα, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που βρίσκονται κοντά στη Γη, και όχι μόνο εκείνων στη ζώνη, λέει ο Moeyens. Ετοιμάζονται επίσης για έναν πυροσβεστικό σωλήνα εικόνων από το Παρατηρητήριο Vera Rubin που χρηματοδοτείται από το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών, ένα τηλεσκόπιο 8,4 μέτρων με κάμερα 3.200 megapixel που κατασκευάζεται στην κορυφή ενός βουνού στη βόρεια Χιλή, το οποίο θα έχει το «πρώτο φως» αργά. του χρόνου. Θα συγκεντρώνει 20 terabytes δεδομένων κάθε βράδυ. Από την πλευρά της, τα σχέδια πλανητικής άμυνας της NASA θα ενισχυθούν από το Near-Earth Object Surveyor, ένα υπέρυθρο διαστημικό τηλεσκόπιο που θα εκτοξευτεί το 2026.
Την περασμένη Παρασκευή, το B612 ανακοίνωσε ότι είχε συγκεντρώσει 1,3 εκατομμύρια δολάρια για την κατασκευή της πλατφόρμας εντοπισμού αστεροειδών ADAM και εξασφάλισε επιχορήγηση 1 εκατομμυρίου δολαρίων από την Tito's Handmade Vodka. «Οι αστεροειδείς χτυπούν τον κόσμο, και κάποια στιγμή θα χτυπήσουν», λέει ο Lu. «Για ένα μικρό χρηματικό ποσό, μπορείς κυριολεκτικά να αλλάξεις το μέλλον του κόσμου».
Αυτή η ιστορία εμφανίστηκε αρχικά στο wired.com .
