Dünya'nın “Ay” olarak bilinen (biraz yaratıcı olmayan) sadece bir doğal uydusuna sahip olduğu iyi bilinen bir astronomi sözleşmesidir. Bununla birlikte, gökbilimciler on yıldan fazla bir süredir Dünya'nın “geçici Aylar” olarak bilinen bir nüfusa sahip olduğunu biliyorlar. Bunlar geçici olarak Dünya'nın yerçekimi tarafından toplanan ve gezegenimizin etrafında yörüngeler alan Yakın Dünya Nesnelerinin (NEO) bir alt kümesidir.
Finish ve Amerikalı astronomlardan oluşan bir ekip tarafından yapılan yeni bir araştırmaya göre, bu geçici olarak ele geçirilen yörüngeler (TCO'lar) Şili'deki 2020 yılına kadar faaliyete geçmesi beklenen Büyük Sinoptik Araştırma Teleskopu (LSST) ile çalışılabilir. Bu nesneleri inceleyerek yeni nesil teleskopla, çalışmanın yazarları NEO'lar hakkında çok şey öğrenmeye ve hatta onlara misyonlar yapmaya başladığımızı savunuyorlar.
Dergide son zamanlarda ortaya çıkan çalışma Icarus, Helsinki Üniversitesi fizik bölümünden doktora öğrencisi olan Grigori Fedorets tarafından yönetildi. Luleå Teknoloji Üniversitesi, Washington Üniversitesi'nin Astrofizik ve Kozmoloji Veri Yoğun Araştırmaları (DIRAC) Enstitüsü ve Hawaii Üniversitesi'nden fizikçiler katıldı.
TCO kavramı ilk olarak 2006'da, normalde Güneş'in etrafında dönen 2 ila 3 metre (6,5 ila 10 ft) çapında bir nesne olan RH120'nin keşfinden ve karakterizasyonundan sonra varsayılmıştır. Her yirmi yılda bir Dünya-Ay sistemine yakın yaklaşımlar yapar ve geçici olarak Dünya'nın yerçekimi tarafından yakalanır.
Daha sonra NEO'ların (asteroid 1991 VG ve meteor EN130114 gibi) gözlemleri bu teoriye daha fazla ağırlık ekledi ve astronomların TCO popülasyonlarına kısıtlamalar koymasına izin verdi. Bu, geçici olarak ele geçirilen uyduların iki popülasyonda geldiği sonucuna yol açtı. Bir yandan, ele geçirilirken Dünya çevresinde en az bir devrimin eşdeğerini yapan TCO'lar var.
İkincisi, geçici olarak ele geçirilmiş flybys (TCF'ler) vardır, bu da yakalanırken birden fazla devrimin eşdeğerini oluşturur. Fedorets ve meslektaşlarına göre, bu nesneler, CubeSat boyutlu görevler veya örnek dönüş görevleri gerçekleştirebilecek daha büyük uzay araçları şeklinde uzay aracıyla araştırma ve buluşma için çekici bir hedeftir.
Yeni başlayanlar için, bu nesnelerin incelenmesi, gökbilimcilerin, bir metrenin 1 / 10'u ila 10 metre çapı arasında değişen ve iyi anlaşılmayan NEO'ların boyutunu ve sıklığını kısıtlamasına izin verecektir. Tipik olarak, bu nesneler çoğu teleskop ve tekniğin etkili bir şekilde gözlemlemesi için çok küçük ve çok soluktur.
Bu özel NEO sınıfını izlemek ve incelemek LSST'nin devreye girdiği yerdir. Yüksek çözünürlüğü ve hassasiyeti nedeniyle LSST'nin NEO'ların ve tespit edilmesi çok zor olan potansiyel olarak tehlikeli nesnelerin keşfi için birincil tesislerden biri olması bekleniyor. Fedorets'in Space Magazine'e e-posta yoluyla söylediği gibi:
“LSST için, geçici uyduların büyük çoğunluğu keşfedilemeyecek kadar zayıf olacak. Bununla birlikte, düzenli olarak herhangi bir geçici uyduyu bulabilen tek anket olacaktır… TSST'nin özellikle TCO tespiti için uygun olan özellikleri şunlardır: geniş bir görüş alanı; soluk büyüklük V = 24.7, zayıf nesnelerin saptanmasına izin verir; arka arkaya gözlemler ve aynı alanın başlangıçta aynı gece hızlı takibi ile operasyon modu, hızlı hareket eden izlenen nesnelerin tanımlanmasına yardımcı olur. ”
Çalışmaya başladıktan sonra, LSST teleskopu, Evrenin yapısı ve evrimi hakkında en acil soruların bazılarını ele alacak 10 yıllık bir anket gerçekleştirecektir. Bunlar karanlık madde ve karanlık enerjinin gizemlerini ve Samanyolu'nun oluşumunu ve yapısını içerir. Ayrıca, küçük gezegen popülasyonları ve NEO'lar hakkında daha fazla bilgi edinme umuduyla Güneş Sistemine gözlem süresini ayıracaktır.
LSST'nin kaç TCO tespit edeceğini belirlemek için ekip bir dizi simülasyon çalıştırdı. Çalışmaları, 2014 yılında Caltech ve meslektaşlarından Dr.Bry Bolin ve mevcut ve yeni nesil astronomik tesisleri değerlendirdikleri önceki bir araştırmaya dayanıyor. LSST'nin geçici uyduları tespit etmede son derece etkili olacağını gösteren bu çalışmadır.
Fedorets, çalışmaları için Bolin'in çalışmalarını yeniden gözden geçirdi ve kendi analizlerini yaptı. Açıkladığı gibi:
“Geçici uyduların [A] sentetik popülasyonu, LSST işaretleme simülasyonundan geçirildi. İlk analiz, LSST'nin Hareketli Nesne İşleme Sisteminin dört yıl içinde sadece üç nesneyi tanıyabildiğini gösterdi (15 günlük bir süre boyunca üç tespitin kadansı). Bu küçük bir sayı gibi görünüyordu, bu yüzden ek analiz yaptık. Tüm gözlemleri en az iki gözlemle seçtik ve MOPS'a alternatif yöntemlerle yörünge belirleme ve yörünge bağlantısı yaptık. Bu özel muamele, gözlenebilir geçici ay adaylarının sayısını büyük ölçüde artırdı. ”
Sonunda, Fedorets ve ekibi LSST ve modern otomatik asteroit tanımlama yazılımı - aka kullanarak sonuçlandı. hareketli nesne işleme sistemi (MOPS) - yılda bir kez bir TCO keşfedilebilir. Bir temel MOPS'yi tamamlayabilen TCO'ların tanımlanması için özel olarak ek yazılım araçları geliştirilirse, bu oran iki ayda bir TCO'ya yükseltilebilir.
Nihayetinde, TCO'ların araştırılması bir dizi nedenden dolayı astronomlara faydalı olacaktır. Yeni başlayanlar için, daha büyük asteroitlerin ve daha küçük bolidlerin incelenmesi arasında bir boşluk var - Dünya atmosferinde düzenli olarak yanan küçük meteorlar. Tipik olarak 1 ila 40 metre (~ 3 ila 130 ft) çapında olan aralarında kalanlar şu anda iyi kısıtlanmamıştır.
“Geçici aylar bu boyut aralığını sınırlamak için iyi bir nüfustur, çünkü bu boyut aralıklarında düzenli olarak görünmeleri ve LSST ile tespit edilmesi gerekir” diyor Fedorets. “Ayrıca, TCO'lar [in-situ] görevler için olağanüstü hedeflerdir. Dünya'ya “ücretsiz” olarak teslim edildi. Bu nedenle, onlara ulaşmak için nispeten az miktarda yakıt gerekir. Potansiyel görevler, yerinde uçuş görevleri (örneğin CubeSat sınıfı) olarak veya asteroit kaynak kullanımında ilk adımlar olarak tasarlanabilir. ”
Bu nesnelerin incelenmesinin bir başka yararı, astronomların potansiyel olarak tehlikeli nesneleri (PHO'lar) daha iyi anlamalarına nasıl yardımcı olacaklarıdır. Bu terim, periyodik olarak Dünya'nın yörüngesini geçen ve çarpışma riski oluşturan asteroitleri tanımlamak için kullanılır. TCO'lara benzer gözlemsel özelliklere sahip olmalarına rağmen, sadece yörüngelerine göre ayırt edilebilirler.
Elbette Fedorets, TCO'ların jeosantrik yörüngelerde aylar geçirirken, bunlardan birini incelemek için olası bir görevin doğada hızlı tepki olması gerektiğini vurguladı. Neyse ki, ESA, istikrarlı bir kış uykusuna yörüngeye başlayacak ve bir kuyruklu yıldız ya da asteroit Dünya'nın yörüngesine girdiğinde aktive olacak “Kuyruklu Yıldızı Durdurucu” şeklinde böyle bir misyon geliştiriyor.
Dünya'nın geçici uydularını, potansiyel olarak tehlikeli nesnelerini ve Yakın Dünya Asteroitlerini daha iyi anlamak, LSST gibi yeni nesil teleskoplardan gelmesi beklenen birçok faydadan sadece bir tanesidir. Bu enstrümanlar sadece daha uzak görmemize ve daha açık bir şekilde görmemize izin vermeyecek (böylece Güneş Sistemimiz ve kozmos hakkındaki bilgilerimizi genişletecek), aynı zamanda bir tür olarak uzun süreli hayatta kalmamızı sağlamamıza yardımcı olabilirler.
