Maa-Kuu süsteemist väljaspool on teada tuhandeid asteroide, mida tuntakse Maa lähedal asuvate objektide (NEO) nime all. Need kivid läbivad perioodiliselt Maa orbiidi ja teevad Maa lendorava lähedale. Miljonite aastate jooksul põrkuvad mõned inimesed isegi Maaga, põhjustades massilist väljasuremist. Pole siis ime, miks NASA Maa lähedal asuvate objektide uuringute keskus (CNEOS) on pühendatud suuremate objektide jälgimisele, mis aeg-ajalt meie planeedi lähedale satuvad.
Üks nendest objektidest on 2012 TC4, väike ja pikliku kujuga NEO, mida märgati esmakordselt 2012. aastal Maa tiheda lendorava ajal. Oma viimase lennu ajal - mis toimus neljapäeval, 12. oktoobril 2017 - kasutas NASA teadlaste juhitud rahvusvaheline astronoomide meeskond võimalust korraldada esimene rahvusvaheline õppus, et testida eelseisvale asteroidirünnakule globaalseid reageeringuid.
Seda harjutust tunti kui TC4 vaatluskampaaniat, mis algas tänavu juulis ja lõppes asteroidi lendoravaga. Kõik sai alguse sellest, kui Tšiilis asuva Euroopa lõunavaatluskeskuse (ESO) Paranali vaatluskeskuse astronoomid kasutasid 2012. aasta TC4 taastamiseks väga suurt teleskoopi (VLT). Kui asteroid oktoobri keskel Maale lõplikult lähedale jõudis, möödus ta Maast 43 780 km (27 200 mi) kaugusel.
Selle harjutuse eesmärk oli lihtne: taastada, jälgida ja iseloomustada tõelist asteroidi nii, nagu see tõenäoliselt põrkub Maaga. Lisaks oli õppusel võimalus testida rahvusvahelist asteroidi hoiatusvõrku, mis viib läbi potentsiaalselt ohtlike asteroidide vaatlusi, proovib modelleerida nende käitumist, teha ennustusi ja jagada neid leide kogu maailma asutustega.
12. oktoobril lendas TC4 mööda Maad Maa ja Kuu vahemaa kaugusele umbes 0,11-kordselt. Lennukile eelnenud kuu jooksul jälgisid TC4 maapinnalt USA, Kanada, Columbia, Saksamaa, Iisraeli, Itaalia, Jaapani, Hollandi, Venemaa ja Lõuna-Aafrika astronoomid. Samal ajal uurisid kosmoseteleskoobid asteroidi orbiidi, kuju, pöörlemist ja koostist.
Detlef Koschny on Maa lähedal asuvate objektide segmendi kaasjuht Euroopa Kosmoseagentuuri (ESA) kosmoseolukorra teadlikkuse tõstmise programmis. Nagu teda tsiteeriti hiljutises NASA pressiteates:
„See kampaania oli suurepärane test tõelise ohu juhtumil. Sain teada, et paljudel juhtudel oleme juba hästi ette valmistatud; suhtlus ja kogukonna avatus oli fantastiline. Ma isiklikult polnud piisavalt valmis avalikkuse ja meedia suureks reageerimiseks - olin sellest positiivselt üllatunud! See näitab, et see, mida teeme, on asjakohane. ”
Oma tähelepanekute põhjal suutsid Californias Pasadenas asuvas reaktiivmootorite laboratooriumi CNEOS teadlased kindlaks teha kõik vajalikud TC4 omadused. See hõlmas oma täpset orbiiti, kaugust, mille see läbib Maast 12. oktoobril, ja märkige, kas tulevikus on mingit mõju. Nagu seletas asteroidi orbiidi määramiseks CNEOS-i liige Davide Farnocchia:
„Optiliste ja radarteleskoopide kvaliteetsed vaatlused on võimaldanud meil välistada Maa ja 2012. aasta TC4 vahelised võimalikud mõjud tulevikus. Need tähelepanekud aitavad meil mõista ka peent mõju, näiteks päikesekiirguse rõhk, mis võib väikeste asteroidide orbiiti õrnalt nihutada. ”
Mitu observatooriumi pühendas oma optilised teleskoobid ka TC4 pöörlemiskiiruse uurimisele. Nagu Eileen Ryan - asteroidide pöörlemist vaatleva Magdalena Ridge'i vaatluskeskuse direktor - märkis: “Pöörlemiskampaania oli tõeline rahvusvaheline ettevõtmine. Meil oli mitme riigi astronoomid, kes töötasid koos ühe meeskonnana, et uurida TC4 trügimist. "
Mida nad leidsid, et väike asteroid pöörles aeglaselt, mis oli üsna üllatav. Kui väikesed asteroidid pöörlevad tavaliselt väga kiiresti, siis TC4 pöörlemisperiood oli kõigest 12 minutit ja need paistsid ka olevat. Muud tähelepanekud paljastasid huvitavaid asju TC4 kuju kohta.
Neid viisid läbi astronoomid, kasutades NASA Californias asuva NW Goldstone'i süvakosmosevõrgu antenni ja Lääne-Virginias asuva riikliku raadioastronoomia vaatluskeskuse Rohelise panga teleskoopi. Nende lugemine aitas täpsustada asteroidi suuruse prognoose, näidates, et see on piklik ja selle pikkus on umbes 15 meetrit (50 jalga) ja 8 meetrit (25 jalga).
TC4 koosseisu kindlaksmääramine oli keerukam. Ebasoodsate ilmastikutingimuste tõttu, mis langesid lendoravaga kokku, ei suutnud sellised instrumendid nagu NASA Hawaiil asuva Mauna Kea observatooriumi infrapunateleskoobi rajatis (IRTF) asteroidi kohta head pilku saada. Spektrid saadi aga asteroidil, mis näitas, et sellel on kivine keha, mis tähendab, et tegemist on S-tüüpi asteroididega.
Tavaliselt määravad maapealsed elemendid asteroidi kompositsiooni nende värvi põhjal. Kui tumedad asteroidid on teadaolevalt süsinikurikkad (C-tüüpi), siis säravad asteroidid koosnevad valdavalt silikaatmineraalidest (S-tüüpi). Nagu JPL-is radarvaatlusi juhtinud Lance Benner selgitas:
“Radaril on võime tuvastada asteroide pinnaga, mis on valmistatud väga peegeldavast kivisest või metallist materjalist. Suutsime näidata, et radari hajumisomadused on kooskõlas ereda kivise pinnaga, mis on sarnane konkreetse meteoriidiklassiga, mis peegeldab kuni 50 protsenti neile langevast valgust. ”
Lisaks vaatluskampaaniale kasutas NASA TC4 uusimat kärbseadet kui võimalust testida vaatluskeskuste vahelist sidet, aga ka praegu toimivat sisemist sõnumside- ja sidesüsteemi. See võrk ühendab mitmesuguseid valitsusasutusi ja täidesaatvat haru ning see peaks mängima eeldatava mõjuga hädaolukorra korral.
Vaatluskampaaniat juhtinud Arizona ülikooli kuu- ja planetaarlaboratooriumi abiprofessori Vishnu Reddy sõnul näitas õppuse see aspekt, et suudame korraldada suure ülemaailmse vaatluskampaania lühikese ajajoonega ja tulemusi tõhusalt edastada. "Michael Kelley, TC4 õppuse juht NASA peakorteris Washingtonis, lisas:" Oleme täna palju paremini ette valmistatud potentsiaalselt ohtliku asteroidi ohu tõrjumiseks, kui olime enne TC4 kampaaniat. "
Viimane, kuid mitte vähem tähtis oli viis, kuidas õppus kogu maailmast ühendas teadlasi ja institutsioone ühe eesmärgi saavutamiseks. Nagu osutas õppusele ka Venemaa Teaduste Akadeemia astronoomia instituudi teadusdirektor Boriss Shustov, oli õppus suurepärane viis testida, kuidas maailma teadusasutused võimaliku asteroidi jaoks ette valmistuvad mõju:
„2012. aasta TC4 kampaania oli teadlastele suurepärane võimalus näidata üles tahet ja valmisolekut osaleda tõsises rahvusvahelises koostöös NEOde potentsiaalsele ohule Maale reageerimisel. Mul on hea meel näha, kuidas eri riikide teadlased tegid tulemuslikult ja entusiastlikult koostööd ühise eesmärgi nimel ning et Terskoli Vene-Ukraina vaatluskeskus sai oma panuse anda. Edaspidi olen kindel, et sellised rahvusvahelised vaatluskampaaniad saavad tavapäraseks praktikaks. ”
Juhul, kui Maa lähedal asteroid võib tegelikult Maad ohustada, on hea teada, et kõik meie paigaldatud jälgimis-, seire- ja hoiatussüsteemid on heas töökorras. Kui usaldame inimtsivilisatsiooni (ja võib-olla kogu maakera elu) saatuse arenenud hoiatussüsteemile, on mõistlik kõik vead eelnevalt välja töötada!
Vaatluskampaaniat TC4 toetab NASA Planeetide kaitse koordineerimise amet, mida omakorda juhib NASA peakorteris Washingtonis asuva teadusmissioonide direktoraadi planeediteaduse osakond D.C.
