على مدار الشهر الماضي ، اعتنى حوالي ستة عشرات من الكويكبات الكبيرة إلى حد ما بالقرب من كوكبنا الأصلي ، وفي حالة واحدة تسببت في إصابة كبيرة وتلف في الممتلكات دون سابق إنذار - عرض الأخطار الكامنة الخفية من المواقف الباهتة تجاه كشف الكويكبات والدفاع الكوكبي.
الآن في مصادفة متوقعة للتوقيت ، تمول وكالة ناسا مجموعة كشف رادار كويكب تجريبية تسمى "KaBOOM" والتي قد تساعد يومًا ما في إحباط طفرة كا المفاجئة للأرض - والتي قمت بتفتيشها في الأسبوع الماضي في مركز كنيدي للفضاء (KSC) ) ، بعد انفجار سبيس إكس فالكون 9 لمحطة الفضاء الدولية.
قال الدكتور باري جيلدزلر ، كبير علماء KaBOOM في مقر وكالة ناسا ، في مقابلة حصرية مع مجلة الفضاء: "يتخذ KaBOOM خطوات تطورية نحو قدرة ثورية".
في حالة نجاحها ، ستعمل KaBOOM كمقدمة لمرفق الرادار الوطني الأمريكي وتساعد في المساهمة في نظام الدفاع الكوكبي للأجسام القريبة من الأرض (NEO) لتجنب زوال الأرض.
"سيمكننا من الوصول إلى هدف تتبع الكويكبات أبعد مما نستطيع اليوم."
أولاً بعض الخلفية - في نهاية هذا الأسبوع ، صخرت مساحة بحجم كتلة مدينة تجاوزت الأرض على مسافة 2.5 ضعف المسافة إلى قمرنا. تجدر الإشارة إلى أن الكويكب - الذي أطلق عليه اسم 2013 ET - جدير بالملاحظة لأنه لم يتم اكتشافه بالكامل قبل بضعة أيام في 3 مارس ويبلغ قطره حوالي 460 قدمًا (140 مترًا).
يتبع 2013 ET في أعقاب نيزك روسي 15 فبراير الذي انفجر بعنف دون سابق إنذار وجرح أكثر من 1200 شخص في نفس يوم الكويكب 2012 DA 14 تقريبًا بالقرب من الأرض بالكاد 17000 ميل فوق السطح - بالكاد يتكلم فلكيًا .
لو كان أي من هذه الكويكبات المكتنزة قد أثر بالفعل على المدن أو المناطق المأهولة الأخرى ، لكانت حصيلة القتلى والدمار كارثية للغاية - ربما مئات المليارات من الدولارات!
يعتبر هذا الطفح الجلدي لطيور الكويكبات القريبة بشكل غير مريح مجتمعة إيقاظًا لتحسين نظام الكشف عن الكويكبات والإنذار المبكر. يتخذ KaBOOM خطوة رئيسية على طول الطريق نحو أهداف تحذير الكويكبات تلك.
"KaBOOM" - اختصار اختصار لـ "مشروع مراقبة ورصد الأجسام Ka-Band" - عبارة عن مجموعة رادار عرض توضيحي لقاعدة اختبار جديدة تهدف إلى تطوير التقنيات المطلوبة لتتبع وتوصيف الأجسام القريبة من الأرض (NEO) على مسافات أبعد بكثير وأعلى بكثير قرار من المتاحة حاليا.
"إن الغرض من KaBOOM هو أن تكون" إثباتًا للمفهوم "باستخدام ترتيب مترابط للوصلة الصاعدة لثلاث هوائيات متباعدة على نطاق واسع بتردد عالٍ ؛ أخبرني كبير العلماء في فرقة KaBOOM ، Geldzahler: Ka band - 30 GHz ".
تتكون مجموعة KaBOOM حاليًا من ثلاثي هوائيات رادارية بعرض 12 مترًا متباعدًا بفارق 60 مترًا - تم الانتهاء من تركيبه في أواخر فبراير في موقع بعيد في KSC بالقرب من مستنقع التمساح الموبوء.
زرت المجموعة بعد أيام فقط من تجميع العواكس وتركيبها ، مع مايكل ميللر ، مدير مشروع KaBOOM في مركز كنيدي للفضاء. "يقدم كا باند دقة أكبر بأطوال موجية أقصر لتصوير أجسام فضائية أصغر مثل الأجسام القريبة من الأرض والحطام الفضائي."
"كلما تعلمت المزيد عن الأجسام القريبة من الأرض ، زادت قدرتك على التفاعل."
وأوضح ميللر "هذا عرض تجريبي صغير لإثبات المفهوم ، أولاً في X-band ثم في Ka band". التجربة ستستمر من عامين إلى ثلاثة أعوام.
أظهر ميللر كيف يمكن تحريك هوائيات الأطباق ويمكن انزلاقها بسهولة إلى اتجاهات مختلفة حسب الرغبة.
"إن مفهوم KaBOOM يشبه مفهوم المصفوفات ذات الأطوار العادية ، ولكن في هذه الحالة ، بدلاً من فصل عناصر الهوائي بطول موجة واحدة [1 سم] ، يتم فصلها بـ ~ 6000 موجة. بالإضافة إلى ذلك ، نريد تصحيح الوميض الجوي في الوقت الحقيقي "، أخبرني Geldzahler.
لماذا تحتاج الهوائيات الكبيرة؟
"إن السبب وراء استخدامنا للهوائيات الكبيرة هو إرسال إشارات رادار أكثر قوة لتتبع وتمييز الكويكبات أبعد مما نستطيع اليوم. نريد تحديد حجمها وشكلها ودورانها ومساميتها السطحية ؛ هل هو تكتل سائب من الحصى؟ تتكون من الحديد الصلب؟ إلخ."
وستكون بيانات الوصف المادي هذه لا تقدر بثمن على الإطلاق في تحديد القوى المطلوبة لتنفيذ استراتيجية انحراف الكويكبات في حالة الحاجة الملحة.
كيف تقارن KaBOOM مع رادارات الأجسام القريبة من الأرض الحالية وتحسينها من حيث المسافة والدقة؟
"حاليًا في هوائي NASA's Goldstone بطول 70 مترًا في كاليفورنيا ، يمكننا تتبع جسم يبعد حوالي 0.1 AU [1 وحدة فلكية هي متوسط المسافة بين الأرض والشمس ، 93 مليون ميل ، لذلك 0.1 AU هو ~ 9 مليون ميل] . نرغب في تتبع الأشياء على بعد 0.5 AU أو أكثر ، ربما 1 AU ".
"بالإضافة إلى ذلك ، فإن الدقة التي يمكن تحقيقها باستخدام Goldstone هي في أفضل الأحوال 400 سم في الاتجاه على طول خط الرؤية إلى الجسم. في Ka ، يجب أن نكون قادرين على تقليل ذلك إلى 5 سم - وهذا أفضل 80 مرة! "
وأوضح جيلدزلر: "في النهاية ، نريد نظام رادار عالي الدقة وعالي الدقة".
وأوضح ميللر أن هناك ميزة أخرى مهمة مقارنة بجولدستون ، وهي أن مصفوفة رادار كا سيتم تخصيصها على مدار الساعة طوال الأسبوع لتتبع وتوصيف الأجسام القريبة من الأرض والحطام المداري.
يتوفر Goldstone حوالي 2 إلى 3٪ من الوقت فقط لأنه يشارك بشكل كبير في العديد من التطبيقات الأخرى بما في ذلك المهام الكواكب في الفضاء السحيق مثل Curiosity و Cassini و Deep Impact و Voyager ، إلخ.
يقول ميللر: "الوقت ثمين" في جولدستون - التي تتواصل مع حوالي 100 مركبة فضائية يوميًا.
"عندما / عندما يكون إثبات المفهوم ناجحًا ، يمكننا أن نتصور مجموعة من العديد من العناصر التي ستمكننا من الوصول إلى هدف تتبع الكويكبات أبعد مما نستطيع اليوم" ، أوضح جيلدزلر.
يمكن لنظام رادار عالي الدقة وعالي الدقة أن يحدد مدارات الأجسام القريبة من الأرض حوالي 100000 مرة بدقة أكثر مما يمكن عمله بصريًا.
إذن - ما هي الآثار المترتبة على الدفاع الكوكبي؟
"إذا استطعنا تتبع الكويكبات التي تصل إلى 0.5 AU بدلاً من 0.1 AU ، يمكننا تتبع العديد منها أكثر مما يمكننا تتبعه اليوم."
"سيعطينا هذا فرصة أفضل للعثور على كويكبات محتملة الخطورة."
قال لي Geldzahler: "إذا وجدنا أن الأجسام القريبة من الأرض قد تضرب الأرض ، فإن وكالة ناسا وغيرها تستكشف طرقًا للتخفيف من الخطر المحتمل".
موعد أول إضاءة لـ Kaboom في الموعد المحدد في أواخر مارس 2013.
المزيد في الجزء 2
