Voorbij het aarde-maansysteem zijn er duizenden asteroïden bekend als Near-Earth Objects (NEO's). Deze rotsen passeren periodiek de baan van de aarde en sluiten een flyby van de aarde. In de loop van miljoenen jaren botsen sommigen zelfs met de aarde, wat massa-uitsterving veroorzaakt. Geen wonder dat NASA's Centre for Near Earth Object Studies (CNEOS) zich toelegt op het bewaken van de grotere objecten die af en toe in de buurt van onze planeet komen.
Een van deze objecten is de TC4 uit 2012, een kleine en langwerpige NEO die voor het eerst werd gespot in 2012 tijdens een close flyby van de aarde. Tijdens de meest recente flyby - die plaatsvond op donderdag 12 oktober 2017 - maakte een internationaal team van astronomen onder leiding van NASA-wetenschappers van de gelegenheid gebruik om de eerste internationale oefening uit te voeren om de wereldwijde reacties op een dreigende asteroïde-aanval te testen.
Deze oefening stond bekend als de "TC4 Observation Campaign", die afgelopen juli begon en eindigde met de asteroïde flyby. Het begon allemaal toen astronomen van de Paranal-sterrenwacht van de European Southern Observatory (ESO) in Chili de Very Large Telescope (VLT) gebruikten om de TC4 uit 2012 te herstellen. Toen de asteroïde half oktober voor het laatst de aarde naderde, passeerde hij de aarde op een afstand van 43.780 km (27.200 mijl).
Het doel van deze oefening was simpel: herstel, volg en karakteriseer een echte asteroïde alsof het waarschijnlijk zou botsen met de aarde. Daarnaast was de oefening een gelegenheid om het International Asteroid Warning Network te testen, dat waarnemingen doet van potentieel gevaarlijke asteroïden, probeert hun gedrag te modelleren, voorspellingen te doen en deze bevindingen te delen met instellingen over de hele wereld.
Op 12 oktober vloog TC4 met de aarde op ongeveer 0,11 keer de afstand tussen de aarde en de maan. In de maanden voorafgaand aan de flyby hebben astronomen uit de VS, Canada, Columbia, Duitsland, Israël, Italië, Japan, Nederland, Rusland en Zuid-Afrika TC4 vanaf de grond gevolgd. Tegelijkertijd bestudeerden ruimtegebaseerde telescopen de baan, vorm, rotatie en compositie van de asteroïde.
Detlef Koschny is de co-manager van het Near-Earth Object-segment in het Space Situational Awareness-programma van de European Space Agency (ESA). Zoals hij werd geciteerd in een recent NASA-persbericht:
'Deze campagne was een uitstekende test voor een echte dreigingszaak. Ik heb geleerd dat we in veel gevallen al goed voorbereid zijn; communicatie en de openheid van de gemeenschap was fantastisch. Persoonlijk was ik niet voldoende voorbereid op de hoge respons van het publiek en de media - daar was ik positief door verrast! Het laat zien dat wat we doen relevant is. '
Op basis van hun waarnemingen konden wetenschappers van CNEOS - gevestigd in het Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Californië - alle noodzakelijke kenmerken van TC4 bepalen. Dit omvatte de precieze baan, de afstand die het op 12 oktober door de aarde zou passeren en onderscheiden of er een mogelijkheid was voor een toekomstige impact. Zoals Davide Farnocchia, een lid van CNEOS die de poging leidde om de baan van de asteroïde te bepalen, uitlegde:
“De hoogwaardige waarnemingen van optische en radartelescopen hebben ons in staat gesteld toekomstige gevolgen tussen de aarde en de TC4 van 2012 uit te sluiten. Deze waarnemingen helpen ons ook om subtiele effecten te begrijpen, zoals de druk van zonnestraling die de baan van kleine asteroïden zachtjes kan stuwen. "
Meerdere observatoria hebben hun optische telescopen ook gewijd aan het bestuderen van hoe snel TC4 roteert. Zoals Eileen Ryan - de directeur van de Magdalena Ridge Observatory, die de rotatie van asteroïden observeerde - aangaf: “De rotatiecampagne was een echte internationale inspanning. We hadden astronomen uit verschillende landen die als één team samenwerkten om het tuimelgedrag van TC4 te bestuderen. "
Wat ze ontdekten was dat de kleine asteroïde langzaam ronddraaide, wat nogal verrassend was. Terwijl kleine asteroïden meestal erg snel roteren, had TC4 een rotatieperiode van slechts 12 minuten en leek het ook te tuimelen. Andere observaties onthulden enkele interessante dingen over de vorm van TC4.
Deze werden uitgevoerd door astronomen die de Goldstone Deep Space Network-antenne van NASA in Californië gebruikten, en de Green Bank Telescope van de National Radio Astronomy Observatory in West Virginia. Hun meting hielp bij het verfijnen van de grootteschattingen van de asteroïde, wat aangeeft dat deze langwerpig is en ongeveer 15 meter lang en 8 meter breed is.
Het bepalen van de samenstelling van TC4 was uitdagender. Vanwege ongunstige weersomstandigheden die samenvielen met de flyby, konden instrumenten zoals NASA's Infrared Telescope Facility (IRTF) bij de Mauna Kea Observatory in Hawaï de asteroïde niet goed bekijken. Er werden echter spectra verkregen op de asteroïde die erop wees dat het een rotsachtig lichaam heeft, wat betekent dat het een S-type asteroïden is.
Doorgaans bepalen op de grond gebaseerde elementen de samenstelling van een asteroïde op basis van hun kleur. Terwijl donkere asteroïden bekend staan als koolstofrijk (C-type), bestaan heldere asteroïden voornamelijk uit silicaatmineralen (S-type). Zoals Lance Benner, die de radarwaarnemingen bij JPL leidde, uitlegde:
“Radar kan asteroïden identificeren met oppervlakken die gemaakt zijn van sterk reflecterende rotsachtige of metalen materialen. We konden aantonen dat radarverstrooiingseigenschappen consistent zijn met een helder rotsachtig oppervlak, vergelijkbaar met een bepaalde klasse meteorieten die maar liefst 50 procent van het licht dat erop valt weerkaatst. ”
Naast de observatiecampagne gebruikte NASA de nieuwste flyby van TC4 als een gelegenheid om de communicatie tussen observatoria te testen, evenals het interne berichten- en communicatiesysteem dat momenteel aanwezig is. Dit netwerk verbindt verschillende overheidsinstanties met de uitvoerende macht en zou een rol spelen in het geval van een voorspelde impact-noodsituatie.
Volgens Vishnu Reddy, een assistent-professor van het Lunar and Planetary Laboratory van de Universiteit van Arizona die de observatiecampagne leidde, toonde dit aspect van de oefening “aan dat we op korte tijd een grote, wereldwijde observatiecampagne konden organiseren en de resultaten efficiënt konden communiceren. "Michael Kelley, de leider van de TC4-oefening op het NASA-hoofdkantoor in Washington, voegde toe," We zijn vandaag veel beter voorbereid om de dreiging van een potentieel gevaarlijke asteroïde het hoofd te bieden dan vóór de TC4-campagne. "
Last but not least was de manier waarop de oefening wetenschappers en instellingen van over de hele wereld samenbracht voor één enkel doel. Zoals Boris Shustov - de wetenschappelijk directeur van het Instituut voor Astronomie aan de Russische Academie van Wetenschappen, die ook deel uitmaakte van de oefening, aangaf - was de oefening een uitstekende manier om te testen hoe de wetenschappelijke instellingen van de wereld zich zouden voorbereiden op een mogelijke asteroïde gevolg:
“De TC4-campagne van 2012 was een uitgelezen kans voor onderzoekers om hun bereidheid en bereidheid te tonen om deel te nemen aan serieuze internationale samenwerking bij het aanpakken van het potentiële gevaar voor de aarde als gevolg van NEO's. Ik ben verheugd om te zien hoe wetenschappers uit verschillende landen effectief en enthousiast hebben samengewerkt aan een gemeenschappelijk doel en dat de Russisch-Oekraïense sterrenwacht in Terskol daaraan heeft kunnen bijdragen. In de toekomst heb ik er vertrouwen in dat dergelijke internationale observatiecampagnes een gangbare praktijk zullen worden. ”
In het geval dat een asteroïde in de buurt van de aarde daadwerkelijk een bedreiging zou kunnen vormen voor de aarde, is het goed om te weten dat alle volg-, monitoring- en waarschuwingssystemen die we hebben, in goede staat verkeren. Als we het lot van de menselijke beschaving (en mogelijk al het leven op aarde) gaan vertrouwen op een geavanceerd waarschuwingssysteem, is het gewoon logisch dat alle bugs van tevoren zijn opgelost!
De TC4 Observation Campaign wordt gesponsord door NASA's Planetary Defense Coordination Office, dat op zijn beurt wordt beheerd door de Planetary Science Division van het Science Mission Directorate op het NASA-hoofdkantoor in Washington, D.C.
