SVEMIRSKI STRAŽAR NEO SURVEYOR

Tekst: Karlo Bermanec

Foto: ProGEO-Hrvatska

Svemir je ogroman, ali nije baš tako prazan kako mislimo. Zemlju svakodnevno zasipava kruta tvar iz svemira, bombardiraju nas svemirske stijene koje nazivamo ‘meteoroidi’, od kojih većina izgara u našoj atmosferi ostavljajući karakteristični trag meteora. Veći meteoroidi mogu eksplodirati u atmosferi, poput onoga iznad Čeljabinska u Rusiji 2013. godine koji je stvorio pravu kišu meteorita. Eksplozija u zraku može oštetiti zgrade i nanijeti lakše ozljede kao što je to bilo u Čeljabinsku, ali može i izazvati pustošenje kao što se to dogodilo u Tunguziji 1908. godine kada je čuvena Tunguska eksplozija porušila preko 60.000.000 stabala u sibirskoj prašumi. U rijetkim prilikama Zemlju mogu pogoditi asteroidi i komete, i pri tome izazvati devastaciju globalnih razmjera i dugotrajne promjene klime. Očito dinosauri krajem krede nisu imali svemirski program, pa su postali žrtve takvog planetarnog sudara, ali se ni mi sisavci ne smijemo prepustiti sudbini.

Kako bi olakšali razumijevanje daljnje tematike, pozabavimo se malo pitanjem: „Što su to NEO objekti?“. Prema definiciji, to su objekti u blizini Zemlje (NEO – engl. Near-Earth Object), a to mogu biti jezgre kometa i asteroidi koje je gravitacijsko privlačenje obližnjih planeta gurnulo u nove orbite koje ih dovode u Zemljino susjedstvo.

Trenutno su zemaljski teleskopi glavno sredstvo kojim se otkrivaju NEO-objekti, ali i oni imaju ograničenja. Tako ne mogu pretraživati ​​nebo po danu niti po lošem vremenu, nema ih dovoljno na južnoj hemisferi, a nedavno je izgubljena i antena radioteleskopa na opservatoriji Arecibo (https://www.youtube.com/watch?v=b3AASKr_iHc) koja je služila kao planetarni radar. Nadalje, budući da teleskopi ne mogu skenirati nebo po danu, mnogi objekti koji dolaze iz smjerova u blizini Sunca često ostaju neotkriveni.

Nakon postizanja cilja da se do 2010. otkrije 90% svih NEO-a većih od 1.000 metara, Američki kongres je 2005. godine NASI dao zadatak da pronađe još i 90 posto od procijenjenih 25.000 NEO-a većih od 140 metara. Zašto baš tih dimenzija? Upravo zato što je to procijenjeni prag veličine objekta koji pri udaru može uzrokovati regionalnu štetu, sravniti neko naseljeno područje, odnosno grad. Rok za taj zadatak bio je zadan do 2020. g., ali smo do sada pronašli tek nešto više od jedne trećine takvih objekata. Prema trenutnoj brzini otkrivanja, trebat će više od 30 godina da se ispuni zadani cilj.

Postoji li neko bolje rješenje? Da! Treba u orbitu između Zemlje i Sunca smjestiti svemirski teleskop koji bi skenirao područja svemira koja se sa Zemlje ne mogu dobro vidjeti.

NEO Surveyor

NASA planira lansiranje infracrvenog svemirskog teleskopa NEO Surveyor, koji je osmišljen da pomogne unaprijediti planetarnu obranu. NASA je odobrila svemirski teleskop NEO Surveyor za daljnji razvoj misije u lipnju 2021. g., a njegovo lansiranje je sada predviđeno za prvu polovicu 2026. godine.

Tragajući za NEO-ima koji prilaze Zemlji sa sunčane strane, tj. u toku dnevnog neba, NEO Surveyor bi astronomima omogućio otkrivanje asteroida koji predstavljaju opasnost od sudara sa Zemljom, jer su Tungusku eksploziju 1908. i eksploziju iznad Čeljabinska 2013. g. izazvali objekti koji su se Zemlji približili s dnevne strane neba, tj. iz smjera Sunca. Uz to, pomoći će postaviti temelje za buduće misije istraživanja po Zemlju opasnih asteroida i planiranje njihovog skretanja s kolizijske putanje.

Gdje i kako bi taj svemirski teleskop trebao radi?

Satelit NEO Surveyor trebao bi biti smješten u Lagrangeovoj točki L1, na udaljenosti od 1.5 milijuna kilometara od Zemlje (čak dalje od orbite Mjeseca), gdje se gravitacijski utjecaji Sunca i Zemlje međusobno uravnotežuju. Orbitalni period objekta smještenog u točki L1 jednak je Zemljinom orbitalnom periodu. Svemirske letjelice mogu koristiti Lagrangeove točke za smanjenje potrošnje goriva potrebnog za održavanje položaja u orbiti. S te lokacije će NEO Surveyor gledati ispred i iza orbitalne putanje Zemlje, uočavajući asteroide koje inače ne bismo mogli vidjeti zbog Sunčevog sjaja.

Satelit sadrži teleskop promjera 50 centimetara i dužine 6 metara, a glavni instrument je njegova kamera koja snima objekte u infracrvenom svjetlu koje nije vidljivo ljudskim očima. Infracrveno svjetlo otkriva toplinu objekta, što je savršeno za promatranje asteroide, jer su oni vrlo tamni i teško ih je uočiti nasuprot crnilu svemira. U infracrvenom dijelu spektra asteroidi sjaje jer se obasjani Suncem zagrijavaju i tu toplinu isijavaju natrag u svemir.

Kako bi ilustrirali o čemu je riječ, poslužimo se slikom niže. Gornji dio slike prikazuje kako bi u vidljivom svjetlu izgledala tri asteroida iste veličine, ali različitih sastava. Asteroid koji ima svjetliju površinu ili viši albedo, logično, izgledati će sjajniji od tamnog asteroida, iako su iste veličine. To je zato što će svjetliji asteroid reflektirati više vidljive sunčeve svjetlosti. Pošto se veličina asteroida procjenjuje po njihovom sjaju, moguće su velike pogreške!

Donji dio slike prikazuje ista tri asteroida promatrana u infracrvenom svjetlu. Čini se da imaju istu svjetlinu, bez obzira na njihov albedo. Objekti iste veličine zračit će približno jednaku količinu infracrvene svjetlosti, kao rezultat zagrijavanja od Sunca. Infracrvenom teleskopu je lakše vidjeti mali, tamni asteroid, jer vidi toplinski ‘sjaj’ objekta, a ne male količine reflektirane sunčeve svjetlosti.

Nije neka nova ideja

NEO Surveyor je zamjena i poboljšanje trenutnog NASA-inog svemirskog teleskopa NEOWISE kojem je svrha bila otkrivanje asteroida. U prosincu 2009. godine lansiran je svemirski teleskop WISE (Wide-Field Infrared Survey Explorer) prvotno dizajniran za snimanje neba u infracrvenom dijelu spektra, otkrivanje asteroida, zvijezda i nekih zagasitih galaksija u svemiru. Uspješno je to obavio do završetka svoje primarne misije u veljači 2011. g. Njegova misija je nastavljena u prosincu 2013. g., kada je teleskop probuđen iz hibernacije i prenamijenjen projektu NEOWISE kao ‘lovac’ na asteroide. Iako je NEOWISE otkrio više od 158.000 manjih nebeskih tijela (asteroida i kometa), od kojih 34.000 dotad neviđenih, nije optimiziran na način na koje će to biti NEO Surveyor. NEOWISE ima manje zrcalo teleskopa i nalazi se u Zemljinoj orbiti, što ograničava njegove mogućnosti pretraživanja samo na ‘noćno’ nebo.

Budućnost infracrvenih teleskopa

Kako su znanstvenici 2020. g. otkrili asteroid unutar orbite Venere – prvi član predviđenog jata u blizini Sunca, razmatra se i stavljanje infracrvenog teleskopa u orbitu Venere. Za razliku od svemirskog teleskopa u Zemljinoj točci L1, teleskop u orbiti Venere mogao bi aktivno pretraživati prostor u blizini Sunca, kada se Zemlja nađe sa suprotne strane Sunca. Tako na primjer, zaklada B612 planira izgradnju svemirskog teleskopa Sentinel koji bi bio smješten u orbiti Venere za otkrivanje potencijalno opasnih asteroida, koji bi gledao suprotno od Sunca prema putanji Zemlje (vizualizaciju koncepta pogledajte na stranici https://vimeo.com/53720738 ).

OPISI SLIKA:

Naslovna slika – Neo Surveyor

Slika 1 – Da se ne zaboravi

Slika 2 – 2a) animacija Lagrangeovih točaka ; 2b) položaj Lagrangeovih točaka u sustavu Sunce-Zemlja

Slika 3 – kako radi Neo Surveyor, sliku izradio The Planetary Society.

Slika 4 – pronalaženje tamnih asteroida, prevedeno, NASA

Slika 5 – B612 Foundation, Sentinel orbita i smjer gledanja teleskopa