Sådan opdages farlige asteroider med kurs mod Jorden

Jorden er i fare for at blive ramt af meteorer, der er så store, at de kan være til fare for mennesker. Meteornedslag er en reel trussel, som fortjener at blive taget alvorligt, hvilket forskerne da også gør – jævnfør artiklen Kan man standse en asteroide med kurs mod Jorden?

Men hvis en trussel skal afværges, skal den først identificeres. En hel del teleskoper er rettet mod himlen med det formål at finde asteroider og kometer, der kan have kurs mod vores planet, og flere kommer til i de kommende år.

Blandt disse teleskoper er det amerikanske infrarøde rumteleskop NEOWISE (Near-Earth Objects Wide-field Infrared Survey Explorer), der nu efter tre års afsøgning af himmelrummet har registreret 693 såkaldte nærjordsobjekter (near-earth objects, forkortet NEO), hvoraf de 114 var nogle, der ikke var kendt i forvejen. Det fremgår af en pressemeddelelse fra NASA.

Kortlægningen skrider fremad

Et nærjordsobjekt er en asteroide eller en komet, der kommer ind i Jordens nabolag, forstået på den måde, at objektets bane bringer det tættere på Solen end 1,3 gange Jordens afstand til Solen.

Kortlægningen af nærjordsobjekterne går generelt godt. Det fortæller professor Alan Harris, der arbejder for den tyske rumorganisation DLR, hvor han leder projektet NEOShield:

»I alt opdagede vi 1.888 NEO'er i 2016. I år har vi indtil videre opdaget omkring 800. Men vi har endnu ikke fundet samtlige af de store med en diameter på mere end en kilometer. De fleste af de nyopdagede er relativt små objekter, der højst måler nogle få hundrede meter.«

NEOShield er et EU-støttet projekt, hvor formålet er at finde måder, vi kan afværge truslen fra rummet.

Asteroider kommer forbi

At asteroider og kometer ind imellem kommer relativt tæt på Jorden, betyder ikke, at de er farlige.

For det første kan de være så små, at de ikke kan gøre skade, fordi de ikke for alvor kan trænge igennem atmosfæren, og for det andet kan da have baner, der ikke bringer dem på kollisionskurs med vores klode inden for en overskuelig fremtid.

Det sker da også ind imellem, at en asteroide farer forbi i en afstand, der er mindre end den, der er til Månen. I januar susede den cirka 25 meter store og dengang helt nyfundne asteroide 2017 AG13 for eksempel tæt forbi Jorden.

De største er de farligste

Astronomerne holder et ekstra vågent øje med de asteroider, der er større end cirka 140 meter, og som kommer tættere på Jorden end 7.500.000 km (knap 20 gange afstanden til Månen).

Disse asteroider kaldes potentielt farlige (potentially hazardous asteriods, PHA), for de ville kunne forårsage en hel del ravage, hvis de rammer Jorden.

Slår en asteroide på størrelse med en fodboldbane ned i en storby, kan millioner af mennesker dø, for den frigivne energi ved nedslaget vil svare til sprængkraften fra rigtig mange atombomber. Så der er god grund til at prøve at finde disse potentielt farlige asteroider.

I løbet af det seneste år har NEOWISE fundet 10 nye asteroider, der er blevet klassificeret som potentielt farlige ud fra målinger af baner og størrelser. I alt har teleskopet lokaliseret 44 af den type.

Det bringer antallet af potentielt farlige asteroider op på 1.824 i alt. 157 af dem er større end en kilometer.

Risikoen er lille

Det skal siges, at der indtil videre ikke er meget at bekymre sig om. Af de hidtil opdagede potentielt farlige asteroider har den cirka 160 meter store 410777 (2009 FD) den største sandsynlighed for at ramme Jorden inden for de næste par hundrede år.

Astronomerne har nemlig beregnet, at der er en 0,14 procents risiko for, at den slår ned den 29. marts 2185. Med 99,86 procents sandsynligvis flyver den altså forbi.

Risikoen for, at Jorden bliver ramt af en meget stor asteroide inden for en overskuelig fremtid er ikke speciel stor. Men den er der, og eftersom konsekvenserne kan være katastrofale, forsøger astronomerne at finde så mange af Solsystemets himmellegemer som overhovedet muligt og kortlægge deres baner.

I USA har kongressen bedt NASA om at lokalisere mindst 90 procent af de nærjordsobjekter, der måler mere end 140 meter, inden 2020. Der fulgte dog ingen penge med anmodningen, og det kommer til at knibe for NASA at opfylde målsætningen.

Kun halvdelen er fundet

De allerstørste asteroider kan følges på lang afstand, så dem har astronomerne godt tjek på. Det ligger fast, at vi ikke får besøg af en kæmpeasteroide som den, der gjorde det af med dinosaurerne, inden for de næste mange hundrede år.

Men en kilometerstor asteroide er heller ikke at spøge med. Sådan en svend er i stand til at jævne et helt land med jorden eller forårsage en kolossal tsunami.

Der menes at eksistere et sted mellem 900 og 1.000 nærjordsobjekter, der er større end en kilometer, og langt de fleste, nemlig 879, er allerede fundet. Værre står det til med de asteroider, der måler mindst 140 meter, for dem mener astronomerne, der må være cirka 15.000 af, og kun de 7.733 er fundet – altså cirka halvdelen.

Amerikanske teleskoper er effektive

NEOWISE afsøger himmelrummet omkring Jorden ved hjælp af et 40 cm teleskop og fire infrarøde detektorer, der hver har en million pixels.

I alt har teleskopet foretaget 627.000 infrarøde målinger af 25.815 forskellige objekter i Solsystemet.

Men selvom NEOWISE har ekstra god udsigt til himmellegerne, er det teleskoper her på Jorden, der står for de fleste opdagelser af nærjordsobjekter.

De seneste år har det specielt været teleskoperne i Catalina-projektet samt Pan-STARRS (Panoramic Survey Telescope And Rapid Response System), der har haft succes med at finde NEO'er.

Teleskoperne, der er placeret i de amerikanske delstater Arizona og Hawaii, er udstyret med kameraer med meget høj opløsning. De fotograferer konstant himmelrummet over dem.

Når billeder fra to forskellige tidspunkter sammenlignes, kan man se, om der er et himmellegeme, der har flyttet sig. Det kan så være en asteroide eller en komet. Ved at følge himmellegemets bevægelse over et stykke tid, kan dets bane afgøres.

ATLAS skal advare

Andre teleskopsystemer er designet til at advare i sidste øjeblik, hvis en farlig asteroide vil ramme Jorden. Det gælder for eksempel ATLAS (Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System) på Hawaii.

»ATLAS er et varslingssystem for asteroidenedslag. Det består af to teleskoper omkring 150 km fra hinanden, som automatisk skanner hele himlen flere gange hver nat og særligt holder øje med små objekter – for eksempel på størrelse med den, der ramte Tjeljabinsk i 2013,« siger Alan Harris.

»Ideen er, at man kan give nogle dage eller ugers varsel, før en såkaldt 'by-dræber' eller 'storby-dræber' slår ned.«

Et nyt kæmpeteleskop, der bliver opført i Chile, vil kunne klare opgaven med at lokalisere asteroider langt bedre end de eksisterende teleskoper. Large Synoptic Survey Telescope (LSST) vil have et hovedspejl med en diameter på 8,4 meter, og det bliver udstyret med verdens største digitalkamera med 3,2 gigapixel. Teleskopet skal stå klar i 2019.

Infrarød stråling røber størrelsen

Men ud fra billederne fra teleskoper på Jorden er det svært at afgøre præcist, hvor stor en asteroide eller komet, der er tale om. Objektets lysstyrke fortæller, hvor meget af Solens lys, det reflekterer, men en stor, kulsort asteroide kan reflektere samme mængde lys som en meget mindre, men langt lysere asteroide.

Det problem har infrarøde teleskoper ikke, for de måler varmestrålingen fra himmellegemerne. Varmestrålingen fra to forskellige typer objekter er omtrent den samme, hvis de er lige store. Derfor er det nemmere at afgøre objektets størrelse ud fra infrarøde målinger.

Infrarøde bølger trænger ikke ret godt ned igennem atmosfæren, og derfor er det smartest med rumteleskoper, hvis man vil måle den form for stråling.

Nyt rumteleskop er på tegnebrættet

Endnu vigtigere er det, at der er grænser for, hvad teleskoperne her på Jorden kan opfange. De kan nemlig ikke kigge i retning mod Solen, og det kan jo godt være der, truslen kommer fra.

»De jordbaserede teleskoper er ikke ret gode til at opdage objekter, der har baner omtrent som Jordens bane, eller som tilbringer det meste af tiden inden for Jordens bane. Et rumteleskop i en bane tættere på Solen end Jordens bane ville være meget mere effektivt, når det gælder om at detektere disse objekter,« lyder det fra Alan Harris.

NASA er i færd med at undersøge, om et nyt rumteleskop ved navn NEOCam (Near-Earth Object Camera) skal sendes op i sådan en bane. Selve teleskopet skal have en diameter på 50 cm, og ligesom NEOWISE skal det finde nærjordsobjekter ved at måle den infrarøde stråling fra dem.

NEOCam skal designes specielt til opdagelsen af nærjordsobjekter, hvilket ikke var tilfældet med NEOWISE, som startede ud som en mere generelt infrarød mission under navnet WISE. Hvis missionen gennemføres, bliver det dog tidligst med afgang i 2021.

Med teleskoper som LSST og NEOCam vil mange flere af de potentielt farlige asteroider blive fundet. Så er det store spørgsmål, om vi er klar til at handle, hvis det skulle vise sig, at en stor, nyfunden asteroide har kurs mod Jorden.