Amy Mainzer kierowała projektem NEOWISE NASA przez ponad dekadę, teraz obejmie dowództwo nad misją NEO Surveyor
Nauka + Technologia
Amy Mainzer kierowała projektem NEOWISE NASA przez ponad dekadę, teraz obejmie dowództwo nad misją NEO Surveyor
Najważniejsze wnioski
- Przez blisko 11 lat sonda kosmiczna NEOWISE (Near-Earth Object Wide-field Infrared Survey Explorer) należąca do NASA wykonała 27 milionów zdjęć w podczerwieni, odkryła 215 obiektów bliskich Ziemi, w tym słynną kometę NEOWISE z 2020 r. i pierwszą znaną asteroidę trojańską, a także zaobserwowała tysiące innych obiektów.
- Jet Propulsion Laboratory NASA zamknie swój statek w tym tygodniu; aktywność słoneczna zepchnęła sondę badawczą w podczerwieni na niższą orbitę; oczekuje się, że spłonie ona w atmosferze pod koniec roku.
- Amy Mainzer, planetolog z UCLA i kierowniczka projektu NEOWISE, kieruje również misją NEO Surveyor NASA, która będzie poszukiwać obiektów bliskich Ziemi, mogących uderzyć w naszą planetę.
Cztery lata temu, rzadkie wydarzenie niebieskie zgromadziło ludzi w szczytowym momencie pandemii COVID-19. Kometa NEOWISE, która była widoczna gołym okiem, przyciągnęła ludzi na zewnątrz latem 2020 roku. W tym tygodniu statek kosmiczny NASA, który odkrył kometę, zwany również NEOWISE, zostaje wyłączony, po przeskanowaniu całego nieba 23 razy i zaobserwowaniu około 200 000 obiektów Układu Słonecznego podczas rozszerzonego, dwumisyjnego, 15-letniego okresu życia. Ale jego następcza misja jest już w toku, a za jej sterami stoi planetolog z UCLA.
Wybuchowe flary i inne erupcje słoneczne podgrzały i rozszerzyły atmosferę Ziemi, spowalniając satelitę i wciągając go na niższą orbitę. NEOWISE przestał zbierać obrazy nieba 31 lipca, a w czwartek inżynierowie z Jet Propulsion Laboratory NASA wyłączą nadajnik statku kosmicznego. Gdzieś pod koniec roku NEOWISE prawdopodobnie wejdzie w atmosferę i całkowicie się spali.
„Jesteśmy na łasce słońca” — powiedziała liderka projektu NEOWISE i profesor nauk o Ziemi, planetach i kosmosie na UCLA, Amy Mainzer. „Będzie dziwnie, gdy zniknie, ponieważ jest tak stale obecne. Każdego ranka sprawdzamy, jakie dane zebrało. Od 2013 r. zawsze tam było i zawsze jesteśmy z nim w kontakcie, więc będzie dziwnie, gdy już go nie będzie”.
Satelita, który NASA opisuje jako mniej więcej wielkości niedźwiedzia polarnego, dał o wiele więcej, niż ktokolwiek się spodziewał. Wystrzelony jako WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) w 2009 r., jego pierwotna misja, pod kierownictwem astrofizyka z UCLA Edwarda Wrighta, polegała na mapowaniu całego nieba w podczerwieni z czułością nawet setki tysięcy razy lepszą niż poprzednie badania. WISE przeskanował niebo dwukrotnie, dokonując 700 milionów obserwacji asteroid, gwiazd, galaktyk i innych. Kiedy dwa lata później teleskopowi zabrakło chłodziwa potrzebnego do chłodzenia czułych detektorów podczerwieni, został wprowadzony w stan hibernacji.
„Podczas pierwszych dwóch skanów nieba w 2010 r. WISE znalazł setki gwiazd o bardzo niskiej jasności, znanych jako brązowe karły, w tym trzeci i czwarty pod względem odległości układ gwiazd od Słońca. Znalazł również bardzo odległe, przesłonięte pyłem galaktyki o wysokiej jasności, które są jednymi z najjaśniejszych obiektów, jakie kiedykolwiek widzieliśmy” – powiedział Wright.
Jednak dwa z czterech pasm długości fal podczerwonych statku kosmicznego nadal działały. Mainzer, wówczas w JPL, zaproponował wykorzystanie tych pasm do wyszukiwania słabych planetoid i komet bliskich Ziemi, a w 2013 r. NASA ponownie obudziła WISE, zmieniając jego nazwę na NEOWISE, czyli Near-Earth Object Wide-field Infrared Explorer. Jego nowym celem jest pomoc w obronie planet poprzez badanie i badanie ciał kosmicznych, które zabłąkały się blisko naszej części Układu Słonecznego.
Pod kierownictwem Mainzera przez ostatnie 11 lat zespół NEOWISE wykonał prawie 27 milionów zdjęć w podczerwieni, odkrył 215 obiektów bliskich Ziemi i zaobserwował tysiące innych. Obiekty bliskie Ziemi, czyli NEO, to asteroidy i komety, które przechodzą w odległości 28 milionów mil od ścieżki Ziemi wokół Słońca. Wiele z tych NEO unika teleskopów, wykorzystując odbite światło widzialne, ponieważ są bardzo małe i bardzo ciemne. NEOWISE wykrywa emisje termiczne i może wykrywać zarówno ciemne, jak i jasne obiekty.
„Jeśli kiedykolwiek przypadkowo otworzyłeś wkład do drukarki, to jest to niezwykle ciemny, bogaty w węgiel materiał. Niektóre z tych obiektów są wykonane z bogatego w węgiel materiału tak ciemnego jak toner do drukarki i przedostały się z głównego pasa asteroid między Marsem a Jowiszem, aby stać się NEO przez miliony lat” — powiedział Mainzer.
Naukowcy sądzili, że wraz ze zmniejszaniem się NEO, będą one jaśniejsze. Jednak NEOWISE wykazało, że prawdopodobnie było to spowodowane błędem selekcji: teleskopy wykorzystujące odbite światło słoneczne do obserwacji mają większe szanse na zobaczenie błyszczących obiektów o mniejszych rozmiarach. NEOWISE znalazł niezwykle ciemne obiekty o rozmiarach setek metrów, wystarczająco duże, aby wyrządzić katastrofalne szkody, gdyby któryś z nich kiedykolwiek zderzył się z Ziemią.
Jednym z ulubionych obiektów Mainzera jest pierwsza znana Ziemi planetoida trojańska, czyli planetoida uwięziona przez grawitację planety i dzieląca z nią orbitę.
„To jak liść uwięziony w wirze strumienia, krążący w kółko. Trojańska asteroida jest podobnie uwięziona, by podążać za planetą lub ją prowadzić. Grawitacja planety jest tak silna, że ciągnie asteroidę jak koc” — powiedział Mainzer. „Grawitacja Jowisza jest tak silna, że prawdopodobnie ma ich miliony. Ale ponieważ trzeba patrzeć w stronę słońca, nikt nie widział żadnego w pobliżu Ziemi. Dzięki NEOWISE dostrzegliśmy pierwszego!”
Asteroida trojańska, oznaczona jako 2010 TK7, nie stanowi żadnego zagrożenia dla Ziemi, gdyż znajduje się na stabilnej orbicie i pozostanie na niej przez tysiące lat.
NEOWISE był również dobry w badaniach populacji, które badają stosunek jasnych do ciemnych asteroid, mierzą ich średnice i obliczają ich współczynnik odbicia. Badania te pomagają naukowcom zrozumieć relacje między różnymi typami „rodzin” asteroid w głównym pasie asteroid między Marsem a Jowiszem i zrozumieć, jak się zderzają.
Grupa Mainzera bada również liczbę i rozmiary wszystkich typów komet, a także mechanizm, który powoduje, że komety wypuszczają długie ogony gazu i pyłu. Ten kierunek badań może dostarczyć informacji o pochodzeniu Układu Słonecznego.
Dla Mainzer kometa NEOWISE była potężnym przeżyciem. Kiedy jej grupa znalazła kometę i wiedziała, że będzie widoczna, pojechała w góry Santa Monica i zjechała na pobocze drogi z lornetką.
„To był trudny czas, ale wszyscy ci ludzie byli rozproszeni wzdłuż drogi na środku niczego i chociaż nie mogliśmy stać blisko, wszyscy razem obserwowaliśmy kometę” – powiedziała. „Przez większość czasu widzimy obrazy jako małe kropki na komputerach, ale tym razem zobaczyłam je na własne oczy, tak jak wszyscy inni. Miałam niemal instynktowne poczucie połączenia z nocnym niebem i światem przyrody. To potężne przypomnienie, że jesteśmy tylko małymi ludźmi na powierzchni planety w o wiele większym wszechświecie”.
Mainzer nie będzie musiała długo tęsknić za NEOWISE. Kieruje następcą misji Near-Earth Object Surveyor Mission, czyli NEO Surveyor, misją NASA mającą na celu odkrywanie i charakteryzowanie NEO, które stanowią potencjalne zagrożenie dla Ziemi. Statek kosmiczny składa się z jednego instrumentu naukowego: teleskopu o średnicy 50 centymetrów, działającego na dwóch długościach fal podczerwieni wykrywających ciepło, który może wykrywać ciemne asteroidy, które są najtrudniejsze do znalezienia.
Po wystrzeleniu w 2027 r. sonda NEO Surveyor przeprowadzi pięcioletnie badanie bazowe, aby znaleźć co najmniej dwie trzecie obiektów bliskich Ziemi większych niż 140 metrów, czyli około 460 stóp. Są to obiekty wystarczająco duże, aby spowodować poważne szkody regionalne w przypadku uderzenia w Ziemię. Sonda NEO Surveyor dokona dokładnych pomiarów rozmiarów NEO i uzyska cenne informacje o ich składzie, kształtach, stanach rotacji i orbitach.
„Dziwnie jest żegnać się z NEOWISE, ale mamy już następną misję i jestem optymistą, że wkrótce dowiemy się znacznie więcej o najbliższych sąsiadach Ziemi” — powiedział Mainzer.
