Jak zbadać wnętrze odległej planetoidy nie ruszając się z Ziemi? NASA i HAARP mają na to sposób

W tym artykule:

1. HAARP – badania na wysokich częstotliwościach
2. Radar do badania planetoid
3. Współpraca z amatorami radioastronomii
4. Rozbłysk nad Toronto

Program obrony planetarnej, której największym sukcesem była ubiegłoroczna misja DART, nabiera rumieńców. Poza ogromnymi przeglądami nieba, których celem jest odnajdywanie i monitorowanie potencjalnie niebezpiecznych obiektów, trwają prace nad metodami niszczenia lub spychania z kursu fragmentów kosmicznego gruzu.

Misja DART pokazała nam, że tzw. impaktor kinetyczny jest dobrym rozwiązaniem. Uderzenie w asteroidę pozwala zmienić prędkość obiektu, co w powoduje zmianę jego trajektorii. Tak wybita ze swej orbity potencjalnie niebezpieczna planetoida może zmienić swój kurs na tyle, by minąć Ziemię w bezpiecznej odległości.

Ale, jak podkreślali już twórcy misji DART, odpowiednie dobranie wielkości impaktora nie jest łatwe. Dzieje się tak m.in. dlatego, że zwykle nie mamy dokładnych danych o budowie zagrażającego Ziemi obiektu. To się może zmienić dzięki projektowi HAARP.

HAARP – badania na wysokich częstotliwościach

Co konkretnie oznacza ten akronim? High-frequency Active Auroral Research Program (HAARP) to przedsięwzięcie naukowe, którego celem jest badanie właściwości i zachowania jonosfery. Jonosfera to zjonizowana warstwa atmosfery, rozciągająca się od około 50 km do tysiąca kilometrów nad powierzchnią Ziemi. Wraz z neutralną górną atmosferą, jonosfera tworzy granicę między dolną atmosferą Ziemi – gdzie żyjemy i oddychamy – a próżnią kosmiczną.

HAARP używa do badań:

• Ionospheric Research Instrument (IRI), czyli działającego w zakresie wysokich częstotliwości nadajnika dużej mocy. IRI może być używany do krótkotrwałego wzbudzania ograniczonego obszaru jonosfery do badań naukowych;
• zestawu instrumentów naukowych lub diagnostycznych, które można wykorzystać do obserwacji procesów fizycznych zachodzących w wzbudzonym regionie.

Radar do badania planetoid

No tak, tylko co to ma wspólnego z planetoidami? Zdaniem specjalistów z Laboratorium Napędu Odrzutowego NASA (JPL), IRI można wykorzystać do wysyłania w kosmos sygnałów radiowych na falach długich. Celem jest odbicie ich od planetoidy, co pozwoli poznać jej wnętrze.

Pomysł przetestowano na odkrytej w 2010 roku niewielkiej, mierzącej zaledwie 200 metrów średnicy planetoidzie 2010 XC15. Przemieszcza się ona dwukrotnie dalej od Ziemi niż Księżyc.

– W ciągu najbliższych tygodni będziemy analizować zebrane dane, by móc przekazać wyniki opinii publicznej – powiedział Mark Haynes, główny badacz projektu i inżynier systemów radarowych w JPL/NASA. – Ten eksperyment był pierwszym przypadkiem obserwacji planetoidy na takich częstotliwościach. To pokazuje wartość HAARP jako potencjalnego narzędzia do badania obiektów bliskich Ziemi w przyszłości – dodał naukowiec.

Istnieje kilka programów, których celem jest szybkie wykrywanie obiektów bliskich Ziemi (NEO). A także określanie ich orbit i kształtu oraz obrazowanie ich powierzchni. Można to robić za pomocą teleskopów optycznych albo radaru planetarnego Deep Space Network, czyli sieci dużych i bardzo czułych anten radiowych NASA w Kalifornii, Hiszpanii i Australii.

Współpraca z amatorami radioastronomii

Te programy obrazowania radarowego nie dostarczają jednak informacji o wnętrzu planetoidy. Wykorzystują sygnały o krótkich długościach fal, które odbijają się od obiektu i zapewniają wysokiej jakości obrazy powierzchni, ale nie wnikają w głąb. Natomiast sygnały radiowe o długich falach mogą ujawnić wnętrze obiektów.

Podróż do jądra niedoszłej planety. NASA szykuje misję na Psyche – asteroidę zbudowaną z cennych metali

Wystartowała misja NASA mająca zbadać planetoidę Psyche. Ten krążący między Marsem a Jowiszem relikt po formowaniu się Układu Słonecznego jest prawdziwym skarbcem wiedzy i zasobów natur...

Grudniowy eksperyment trwał 12 godzin. Poza specjalistami z programu HAARP oraz z JPL, brali w nim udział naukowcy z Uniwersytetu w Nowym Meksyku i Owens Valley Radio Observatory Long Wavelength Array w pobliżu Bishop w Kalifornii. Oczekuje się, że analiza danych potrwa kilka tygodni.

– Nasza współpraca z JPL jest nie tylko okazją do robienia naprawdę wielkiej nauki. Przede wszystkim angażuje globalną społeczność naukowców–amatorów – powiedziała. – Do tej pory otrzymaliśmy ponad 300 raportów od społeczności amatorskich i radioastronomicznych z sześciu kontynentów, które potwierdziły transmisję HAARP – powiedziała Jessica Matthews, kierownik programu HAARP.

Sam projekt HAARP jest prowadzony przez Uniwersytet Alaski w Fairbanks (UAF) na podstawie umowy z Siłami Powietrznymi USA. To one opracowały HAARP, ale przekazały instrumenty badawcze UAF w sierpniu 2015 r.

Rozbłysk nad Toronto

Tymczasem astronomowie z Catalina Sky Survey, programu obrony planetarnej prowadzonego w obserwatorium w Arizonie, odkryli planetoidę tuż przed tym, gdy spłonęła w ziemskiej atmosferze. 19 listopada 2022 roku, o 3:27 rano czasu lokalnego, mieszkańcy aglomeracji Toronto w regionie Ontario zostali obudzeni przez jasny błysk światła i grzmoty. Niektóre doniesienia mówiły nawet o lekkim trzęsieniu ziemi.

Przyczyną tego zamieszania była niewielka planetoida, która uderzyła w ziemską atmosferę w pobliżu południowego regionu Wielkich Jezior w Kanadzie. Na szczęście uderzenie było nieszkodliwe. Mierząca około metra średnicy kosmiczna skała rozpadła się podczas ognistego przejścia przez atmosferę. Być może rozrzuciła też małe fragmenty na powierzchnię Ziemi w pobliżu południowych brzegów jeziora Ontario.

Jako pierwszy, na ponad trzy godziny przed wejściem w atmosferę, dostrzegł planetoidę David Rankin z University of Arizona's Catalina Sky Survey (CSS) w pobliżu Tucson. Informacje o pozycji obiektu, pochodzące ze zdjęć uzyskanych za pomocą 1,5-metrowego teleskopu zwierciadlanego Mt Lemmon Observatory, były systematycznie analizowane przez sponsorowany przez NASA projekt Scout. W ciągu kilku minut zautomatyzowane systemy Scout obliczyły wstępną orbitę obiektu. Wraz z późniejszymi obserwacjami Scout dostarczał coraz dokładniejszych szczegółów na temat prawdopodobieństwa uderzenia oraz trajektorii i lokalizacji uderzenia.

W ciągu 30 minut od odkrycia obiektu dodatkowe obserwacje wykazały 50-procentowe prawdopodobieństwo uderzenia. W przeciągu godziny ustalono precyzyjnie, gdzie planetoida wejdzie w atmosferę. Była to szósta w historii planetoida odkryta tuż przed wejściem w atmosferę. Cztery z nich zostały zaobserwowane dzięki Catalina Sky Survey.

Źródła: University of Alaska Fairbanks, University of Arizona.

Nasz ekspert

Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka

Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Związana z magazynami portali Gazeta.pl oraz Wp.pl. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.