Trong tháng qua, khoảng một nửa tá tiểu hành tinh khá lớn đã chăm sóc gần hành tinh nhà của chúng ta và trong một trường hợp đã gây ra thiệt hại đáng kể và thiệt hại về tài sản mà không có sự báo trước - cho thấy những nguy hiểm tiềm ẩn từ thái độ mờ nhạt đối với Phát hiện & Bảo vệ Hành tinh.
Bây giờ trong một sự trùng hợp ngẫu nhiên trước đó, NASA đang tài trợ cho một mảng phát hiện ra radar tiểu hành tinh thử nghiệm có tên là 'KaBOOM', một ngày nào đó có thể giúp ngăn chặn Ka-boom của Trái đất - và tôi đã kiểm tra trực tiếp vào tuần trước tại Trung tâm Vũ trụ Kennedy (KSC ), sau vụ nổ SpaceX Falcon 9 cho ISS.
Tiến sĩ Barry Geldzahler, Nhà khoa học trưởng của KaBOOM của Trụ sở NASA, nói trong một cuộc phỏng vấn độc quyền với Tạp chí Vũ trụ.
Nếu thành công, KaBOOM sẽ đóng vai trò là khúc dạo đầu cho Cơ sở Radar Quốc gia Hoa Kỳ và giúp đóng góp cho Hệ thống phòng thủ hành tinh gần Trái đất (NEO) để ngăn chặn sự sụp đổ của Trái đất.
Vượt qua nó sẽ cho phép chúng ta đạt được mục tiêu theo dõi các tiểu hành tinh xa hơn chúng ta có thể ngày nay.
Một số nền tảng đầu tiên - Cuối tuần này, một không gian rung chuyển kích thước của một khối thành phố đã lướt qua Trái đất với khoảng cách chỉ bằng 2,5 lần khoảng cách tới Mặt trăng của chúng ta. Tiểu hành tinh - được đặt tên là 2013 ET - rất đáng chú ý vì nó hoàn toàn không bị phát hiện cho đến vài ngày trước đó vào ngày 3 tháng 3 và có đường kính khoảng 460 feet (140 mét).
2013 ET sau gần trên gót của ngày 15 tháng 2 thiên thạch Nga phát nổ dữ dội không có cảnh báo trước và làm bị thương hơn 1200 người vào cùng một ngày như tiểu hành tinh 2012 DA 14 chạy vụt qua Trái đất chỉ 17.000 dặm trên bề mặt - hiếm khi một râu ria nói thiên văn .
Nếu có bất kỳ tiểu hành tinh nào trong số này thực sự ảnh hưởng đến các thành phố hoặc khu vực đông dân cư khác, thì số người chết và tàn phá sẽ rất thảm khốc - có khả năng lên tới hàng trăm tỷ đô la!
Được kết hợp với nhau, phát ban của những con ruồi tiểu hành tinh khó chịu này là một hồi chuông cảnh tỉnh cho một hệ thống phát hiện và cảnh báo tiểu hành tinh được cải thiện đáng kể. KaBOOM thực hiện một bước quan trọng dọc theo con đường đến những mục tiêu cảnh báo tiểu hành tinh đó.
'KaBOOM' - từ viết tắt của 'Dự án quan sát và quan sát đối tượng Ka-Band' - là một mảng radar trình diễn thử nghiệm mới nhằm phát triển các kỹ thuật cần thiết để theo dõi và mô tả các vật thể gần Trái đất (NEO) ở khoảng cách xa hơn và cao hơn nhiều độ phân giải hơn hiện có.
Mục đích của KaBOOM là trở thành một bằng chứng về khái niệm. Sử dụng mảng đường lên kết hợp của ba ăng ten có khoảng cách rộng rãi ở tần số cao; Ban nhạc Ka - 30 GHz, Nhà khoa học trưởng Geldzahler của nhóm KaBOOM nói với tôi.
Hiện tại, mảng KaBOOM bao gồm bộ ba ăng ten radar rộng 12 mét cách nhau 60 mét - quá trình cài đặt của nó vừa hoàn thành vào cuối tháng 2 tại một địa điểm hẻo lánh ở KSC gần một đầm lầy cá sấu.
Tôi đã đến thăm mảng chỉ vài ngày sau khi các gương phản xạ được lắp ráp và dựng lên, với Michael Miller, giám đốc dự án KaBOOM của Trung tâm vũ trụ Kennedy. Ban nhạc Ka Ka cung cấp độ phân giải lớn hơn với bước sóng ngắn hơn để chụp ảnh các vật thể không gian nhỏ hơn như NEO và các mảnh vụn không gian.
Bạn càng tìm hiểu nhiều về NEO, bạn càng có thể phản ứng nhiều hơn.
Đây là một thử nghiệm nhỏ trên giường để chứng minh khái niệm này, đầu tiên là ở băng X và sau đó là ở băng Ka, ông Miller Miller giải thích. Thử nghiệm sẽ kéo dài khoảng hai đến ba năm.
Miller đã cho thấy ăng ten của món ăn có thể di chuyển được và có thể dễ dàng xoay theo các hướng khác nhau như mong muốn.
Khái niệm KaBOOM tương tự như các mảng pha thông thường, nhưng trong trường hợp này, thay vì các phần tử ăng ten được phân tách bằng ~ 1 bước sóng [1 cm], chúng được phân tách bằng ~ 6000 bước sóng. Ngoài ra, chúng tôi muốn điều chỉnh cho sự lấp lánh của khí quyển trong thời gian thực, ông Geldzahler nói với tôi.
Tại sao ăng ten lớn lại cần thiết?
Lý do chúng tôi đang sử dụng ăng-ten lớn là để gửi tín hiệu radar mạnh hơn để theo dõi và mô tả các tiểu hành tinh xa hơn chúng ta có thể ngày nay. Chúng tôi muốn xác định kích thước, hình dạng, độ xoáy và độ xốp bề mặt của chúng; nó có phải là sự kết tụ lỏng lẻo của sỏi không? cấu tạo từ sắt đặc? Vân vân."
Dữ liệu đặc tính vật lý như vậy sẽ hoàn toàn vô giá trong việc xác định các lực cần thiết để thực hiện chiến lược làm lệch hướng tiểu hành tinh trong trường hợp có nhu cầu khẩn cấp.
KaBOOM so sánh và cải thiện các radar NEO hiện tại như thế nào về khoảng cách và độ phân giải?
“Hiện nay tại NASA¹s Goldstone ăng ten 70 mét ở California, chúng ta có thể theo dõi một đối tượng mà là khoảng 0,1 AU đi [1 đơn vị thiên văn là khoảng cách trung bình giữa trái đất và mặt trời, 93 triệu dặm, vì vậy 0,1 AU là ~ 9 triệu dặm] . Chúng tôi muốn theo dõi các đối tượng cách xa 0,5 AU trở lên, có lẽ là 1 AU.
Ngoài ra, độ phân giải có thể đạt được với Goldstone cao nhất là 400 cm theo hướng dọc theo đường ngắm tới vật thể. Tại ban nhạc Ka, chúng tôi sẽ có thể giảm xuống còn 5 cm - điều đó tốt hơn 80 lần!
Cuối cùng, chúng tôi muốn có một hệ thống radar công suất cao, độ phân giải cao, theo ông Geldzahler.
Miller cho biết, một lợi thế đáng kể khác so với Goldstone là mảng radar Ka sẽ được dành riêng 24/7 để theo dõi và mô tả các mảnh vụn NEO và quỹ đạo, Miller giải thích.
Goldstone chỉ có sẵn khoảng 2 đến 3% thời gian kể từ khi nó tham gia rất nhiều vào các ứng dụng khác bao gồm các nhiệm vụ hành tinh không gian sâu như Curiosity, Cassini, Deep Impact, Voyager, v.v.
‘Thời gian là quý giá tại Goldstone - giao tiếp với khoảng 100 tàu vũ trụ mỗi ngày, Miller nói.
Nếu, khi bằng chứng về khái niệm thành công, thì chúng ta có thể hình dung ra một loạt nhiều yếu tố sẽ cho phép chúng ta đạt được mục tiêu theo dõi các tiểu hành tinh xa hơn chúng ta có thể ngày nay, đó là Geldzahler xây dựng.
Một hệ thống radar công suất cao, độ phân giải cao có thể xác định quỹ đạo NEO chính xác hơn khoảng 100.000 lần so với khả năng quang học.
Vậy - những tác động của Phòng thủ Hành tinh là gì?
Nếu chúng ta có thể theo dõi các tiểu hành tinh lên tới 0,5 AU chứ không phải 0,1 AU ở xa, chúng ta có thể theo dõi nhiều hơn những gì chúng ta có thể theo dõi ngày hôm nay.
Điều này sẽ cho chúng ta cơ hội tốt hơn để tìm thấy các tiểu hành tinh có khả năng gây nguy hiểm.
Nếu chúng ta thấy rằng một NEO có thể tấn công Trái đất, NASA và những người khác đang khám phá những cách để giảm thiểu nguy cơ tiềm tàng, thì ông Geldzahler nói với tôi.
Kaboom xông ’Ánh sáng đầu tiên được lên lịch vào cuối tháng 3 năm 2013.
Xem thêm trong Phần 2
