Un asteroide golpeando la Tierra es una posibilidad real.Hay decenas de miles de asteroides clasificados comoasteroide cerca de la tierra(NEA), y estamos buscando unos 3.000 más cada año.El número de nuevas detecciones aumentará en los próximos años a medida que aparezcan en línea mejores telescopios topográficos.
Ahora la NASA ha desarrollado un nuevo sistema que clasifica todos los asteroides y evalúa mejor su probabilidad de impacto.
Hay varias clasificaciones de objetos que se acercan a la Tierra.
El perihelio de un objeto cercano a la Tierra (NEO) es inferior a 1,3 unidades astronómicas (AU). Un NEO puede ser un asteroide cercano a la Tierra (NEA) o un cometa cercano a la Tierra (NEC).Un NEO es un objeto potencialmente peligroso (PHO) si sigue una órbita alrededor de la Tierra y el NEO tiene más de 140 metros (460 pies) de diámetro. La mayoría de los PHO son asteroides y solo unos pocos son cometas.
Conocemos unos 27.000 NEA y más de 100 cometas cercanos a la Tierra.Ese número solo aumenta, no disminuye, y la NASA necesitaba una mejor manera de evaluar la probabilidad de impacto en todos estos objetos.Para hacer esto, desarrollaron un algoritmo de próxima generación.
Los asteroides y los cometas no viajan por el espacio de forma caótica e impredecible.En el pasado distante, las cosas eran más caóticas en el joven sistema solar a medida que los planetas se movían y los asteroides eran arrojados.Pero ahora NEO sigue una trayectoria predecible.Entonces, incluso con decenas de miles de personas, puede manejar la situación.
Pero hay algo de caos e imprevisibilidad en la naturaleza en su conjunto, y los asteroides no son una excepción.Existe cierta incertidumbre sobre la ubicación del asteroide.No hay lugar para la negligencia cuando solo hay un hogar planetario.
Centro de Estudios de Objetos Cercanos a la Tierra de la NASA (cineos) del JPL de California.Está integrado con la Oficina de Coordinación de Defensa Planetaria (PDCO) de la NASA.“El Centro de Estudios de Objetos Cercanos a la Tierra (CNEOS) calcula trayectorias de alta precisión para Objetos Cercanos a la Tierra (NEO), predice el movimiento futuro, evalúa el riesgo de colisión y utiliza estos resultados para que esté disponible en el sitio. .”
Cuando los científicos calculan la órbita de NEO, sus datos están incompletos.Diferentes telescopios u observatorios pueden dar posiciones ligeramente diferentes para un asteroide determinado.Y aunque la diferencia es insignificante, las trayectorias calculadas pueden ser diferentes.Por lo tanto, CNEOS escentinelaAnaliza el rango de órbitas posibles para cada asteroide.Luego determina la probabilidad de que la Tierra colisione en el futuro dentro de 100 años.
El Sentry original era muy poderoso.
“La primera versión de Sentry fue un sistema muy capaz que funcionó durante casi 20 años”, dijo Javier Roa Vicens, quien dirigió el desarrollo de Sentry-II mientras trabajaba en JPL.“Se basó en matemáticas muy inteligentes. En menos de una hora, puede obtener de forma fiable la probabilidad de colisión de un asteroide recién descubierto para los próximos 100 años. Esta es una hazaña asombrosa”.
Sentry es un sistema poderoso, pero tiene sus inconvenientes.El poder estaba en calcular la órbita teniendo en cuenta todas las influencias gravitatorias del sistema solar interior.Pero no es solo la gravedad lo que da forma a las órbitas de los asteroides.Algunos asteroides se denominan “casos especiales” debido al efecto Yarkovsky.
tantoEl efecto YarkovskyLleva el nombre del ingeniero polaco-ruso Ivan Osipovich Yarkovsky.Yarkovsky determinó que los objetos pequeños que giran en el espacio se calientan todos los días y que, con el tiempo, el calentamiento puede causar pequeños cambios en la órbita del objeto.El efecto Yarkovsky no es tan significativo en escalas de tiempo cortas.Pero se puede resumir a lo largo de décadas y siglos.El Sentry original no tuvo en cuenta el efecto Yarkovsky.
Ahora la NASA ha implementado el sucesor de Sentry, el Sentry-II.Sentry-II no sufre de las mismas limitaciones que las versiones anteriores.
“La limitación era que Sentry no podía manejar el efecto Yarkovsky automáticamente”, dijo Davide Farnocchia, ingeniero de navegación en JPL, quien ayudó a desarrollar Sentry-II.“Cada vez que nos encontramos con un caso especial como un asteroide,apofis,Benu, o1950 d.C.– Se tuvo que realizar un análisis manual complicado y lento.Con Sentry-II, ya no tenemos que hacer eso”.
El Sentry original tenía otra limitación. Ha sido difícil predecir con precisión la probabilidad de un impacto de asteroide que haya experimentado un encuentro extremadamente cercano con la Tierra.La gravedad de la Tierra es importante para los NEA pequeños, y calcular la órbita alterada del NEA en el futuro después de tal encuentro no es fácil.La trayectoria posterior a la Tierra puede cambiar drásticamente con encuentros cercanos con la Tierra, y estos cálculos tuvieron que hacerse manualmente.
Pero el Sentry-II está equipado para manejar estos problemas.No hay muchos casos especiales, pero el número aumentará a medida que se detecten más y más NEA.
“Desde un punto de vista numérico, el caso especial que encontramos fue una fracción muy pequeña de todas las NEA para las que calculamos las probabilidades de impacto”, dijo Roa Vicens.“Pero debemos estar preparados, ya que descubriremos más de estos casos especiales cuando la NEO Surveyormission planificada por la NASA y el Observatorio Vera C. Rubin de Chile entren en funcionamiento”.
El Observatorio Vera C. Rubin será una poderosa herramienta para detectar NEA.En un estudio de 10 años, cada área del cielo se fotografiará unas 1000 veces.Con una potente cámara de 3200 megapíxeles, eso es posible.Rubin fotografiará todo el cielo visible cada dos noches y el asteroide no tendrá dónde esconderse.
tantoNeotopógrafoEl lanzamiento del telescopio espacial está programado para 2026. Dado que la mayoría de los cuerpos celestes que se pueden detectar con luz óptica ya se han descubierto, el estudio se realizará con luz infrarroja.A medida que NEO se acerca al sol, el sol se calienta.Emita esa energía como infrarrojo y el NEO Surveyor estará observando.
El NEO Surveyor y el Observatorio Vera C. Rubin podrían conducir a una avalancha de detecciones de NEA, y la NASA necesitaba una nueva forma de calcular las órbitas de manera efectiva.
De alguna manera, los asteroides son como electrones.Como no conocemos la posición y la velocidad exactas de un electrón, calculamos el área donde podría estar el electrón.Solo podemos conocer las diferentes probabilidades de que un electrón esté en una posición.
La detección de trayectorias NEA es similar.Cuando se detecta un nuevo NEA, uno o más telescopios u observatorios lo observan.Cada uno informa una ubicación observada al Centro de Asteroides.CNEOS luego toma esos datos y calcula la órbita más probable del asteroide.Sin embargo, la órbita más probable es en realidad un rango, y la órbita real está en algún lugar dentro de ese rango.
Aquí es donde el poder de Sentry-II se hace evidente.
Originalmente, Sentry se basó en varias suposiciones para calcular la órbita del asteroide.En la región de incertidumbre, se eligieron puntos espaciados uniformemente, cada uno con una posible posición actual ligeramente diferente del asteroide.Luego se proyectará hacia el futuro y verá este asteroide virtual orbitar alrededor del sol.Si algo se ha acercado a la Tierra, lo miraremos más de cerca y decidiremos qué puntos podrían afectar potencialmente a la Tierra.Al hacerlo, se calcula la probabilidad del impacto.Parte del problema es que la incertidumbre aumenta con el tiempo.
Sentry-II maneja esto de manera diferente.
Se necesitan miles de puntos dentro del dominio de incertidumbre sin ninguna suposición sobre cómo evolucionará el dominio de incertidumbre con el tiempo.Entonces el algoritmo se pregunta. ¿Cuáles son las posibles trayectorias dentro del dominio total de incertidumbre que podrían colisionar con la Tierra?
La mayoría de las veces se reduce a una diferencia importante. Sentry-II puede enfocarse en escenarios de impacto de baja probabilidad que las versiones anteriores podrían pasar por alto.
Un comunicado de prensa de JPL/NASA lo compara con encontrar una aguja en un pajar.Cuanto mayor sea la región de incertidumbre orbital del asteroide, mayor será el pajar.Y cada aguja es un posible escenario de impacto.
El Sentry original metió puntos al azar en una fila a través de un pajar y buscó posibles escenarios de impacto.La IA asumió que esa sería la mejor manera de buscar y encontrar un escenario de aguja o impacto.
Pero Sentry-II es diferente.No se hacen suposiciones sobre posibles impactos a través de “pajares”.En su lugar, utiliza miles de “imanes” para lanzar al azar por todo el pajar.Estos imanes luego son atraídos a una “aguja” o escenario de impacto.
“Sentry-II es un fantástico paso adelante para encontrar pequeñas probabilidades de colisión en una amplia gama de escenarios”, dijo Steve Chesley, investigador principal del JPL.Dirigió el desarrollo de Sentry y colaboró en Sentry-II.“Si las consecuencias de futuros impactos de asteroides son demasiado grandes, tiene sentido buscar incluso el riesgo de impacto más pequeño que acecha en los datos”.
En la era moderna de observación y levantamiento astronómico computarizado y automatizado, la IA, el aprendizaje automático y las supercomputadoras juegan un papel cada vez más importante.Los observatorios como el Observatorio Vera C. Rubin generan cantidades masivas de datos que son demasiado para el procesamiento manual.Necesitamos inteligencia artificial y aprendizaje automático para comprender todo esto.
Podría ser la IA la que nos salve del impacto de un asteroide.
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