Kosmický trénink OSN: Jak nás 3I/ATLAS připravuje na nebezpečí z vesmíru

Kosmický trénink OSN: Jak nás 3I/ATLAS připravuje na nebezpečí z vesmíru

Zdroj obrázku: Giovanni_Cancemi / Depositphotos

Mezihvězdná kometa 3I/ATLAS je unikátní návštěvou z jiného hvězdného systému – a ideální příležitostí k testování planetární obrany. Zatímco se míjí se Zemí, vědci trénují techniky, které mohou jednou zachránit naši planetu před skutečným nebezpečím.


3I/ATLAS je astronomickou událostí roku z dobrého důvodu. Po 1I/’Oumuamua v roce 2017 a 2I/Borisov v roce 2019 se jedná o třetí objevený objekt mimo sluneční soustavu, který je pravděpodobně největší a nejstarší ze všech a představuje obrovský zdroj informací o našem vesmíru. Mezihvězdnou kometu, která se tento pátek dostane do nejbližšího bodu k Zemi, asi 270 milionů kilometrů daleko, sledují astronomové a vesmírné agentury po celém světě, ale také OSN, aby určila její polohu a zlepšila předpovědi o budoucích podobných objektech.

Pro představu: 270 milionů kilometrů je asi 1,8 astronomické jednotky (astronomická jednotka je průměrná vzdálenost Země od Slunce, tedy asi 150 milionů kilometrů). Jinými slovy, 3I/ATLAS proletí v téměř dvojnásobné vzdálenosti od Slunce, což je daleko od jakéhokoli rizikového scénáře pro naši planetu.

Mezinárodní síť OSN pro varování před asteroidy (IAWN) je ve skutečnosti zhruba v polovině pozorovací kampaně 3I/ATLAS, jejíž výsledky budou zveřejněny v příštím roce. Tato kampaň se nezaměřuje na obranu před bezprostředním dopadem, ale na něco subtilnějšího, ale stejně důležitého: testování a vylaďování nástrojů, které v den, kdy se objeví skutečně nebezpečný objekt, budou muset pracovat bez rezervy.

Související článek

Satelitní snímky odhalily obří hnědý pás mezi Afrikou a Amerikou: Odborníci nevěří svým očím
Satelitní snímky odhalily obří hnědý pás mezi Afrikou a Amerikou: Odborníci nevěří svým očím

Satelitní snímky odhalily masivní pás hnědých řas, který se táhne mezi Afrikou a Amerikou. Tento jev, známý jako Velký atlantický Sargasový pás, je varovným signálem dopadů lidské činnosti na oceány i klima.

Jak funguje Mezinárodní síť OSN pro varování před asteroidy

IAWN je celosvětová spolupráce kosmických agentur, profesionálních i amatérských observatoří, výzkumných středisek a odborníků na NEO, kterou řídí OSN a koordinuje NASA.

Jejím účelem je detekovat, sledovat a charakterizovat potenciálně nebezpečné asteroidy a komety a působit jako mezinárodní informační a varovný uzel. IAWN shromažďuje a ověřuje pozorování, koordinuje monitorovací kampaně a pomáhá poskytovat vládám spolehlivé údaje pro vyhodnocování následků a plánování reakcí v případě hrozby dopadu.

Síť vznikla na základě několika rezolucí Valného shromáždění OSN o hrozbě asteroidů a potřebě koordinované reakce v planetárním měřítku. Vedle sítě IAWN existuje doplňující orgán, poradní skupina pro plánování vesmírných misí (SMPAG), která sdružuje agentury, jako jsou NASA, ESA a JAXA, aby zvážily možné mise na odklonění nebo zmírnění dopadu v případě, že by byl zjištěn objekt na kolizním kurzu se Zemí.

V praxi se IAWN opírá o existující infrastruktury, jako je Centrum pro malé planety (MPC) Mezinárodní astronomické unie, které centralizuje pozorování asteroidů a komet z celého světa, a o vyhledávací programy, jako je Pan-STARRS, Catalina Sky Survey nebo systém ATLAS (Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System), který detekoval 3I/ATLAS.

To však není případ 3I/ATLAS, který pro Zemi nepředstavuje žádné riziko, vzhledem k tomu, že se tento pátek bude nacházet v téměř dvojnásobné vzdálenosti od Slunce. Nicméně právě proto, že se jedná o neškodný a relativně jasný objekt, je ideálním testovacím prostředkem pro všechna zařízení na detekci a sledování objektů.

Čím je 3I/ATLAS výjimečný

3I/ATLAS patří do kategorie vesmírných návštěvníků, která byla donedávna čistě teoretická: mezihvězdných objektů. Jedná se o tělesa – asteroidy nebo komety – která nevznikla v okolí našeho Slunce, ale v jiných hvězdných systémech, a byla gravitačními interakcemi vyvržena do mezihvězdného prostoru. Občas se stane, že některé z nich proletí vnitřní Sluneční soustavou a my je s trochou štěstí objevíme.

Zatím byly potvrzeny pouze tři:

  • 1I/’Oumuamua (2017), protáhlý objekt bez viditelné komy, který astronomy zmátl svým tvarem a negravitačním chováním.
  • 2I/Borisov (2019), první jasně identifikovaná mezihvězdná kometa s komou a ohonem velmi podobným kometám ve Sluneční soustavě.
  • 3I/ATLAS, objevená v roce 2024 systémem ATLAS, která se zdá být kometou značné velikosti a podle současných odhadů možná větší než Borisov.

Vědecký význam těchto objektů je obrovský. Každý z nich je fragmentem jiného planetárního systému, který vznikl za jiných podmínek, než jaké panují v našem okolí. Analýza jejich složení, aktivity a trajektorie nám pomůže odpovědět na klíčové otázky: Podobají se komety v jiných soustavách té naší? Jak běžné jsou planetární systémy? Jak probíhá výměna materiálu mezi hvězdami?

V případě komety 3I/ATLAS naznačují první spektroskopické studie přítomnost vody, oxidu uhličitého a dalších těkavých látek typických pro „domácí“ komety. To naznačuje, že přinejmenším v některých ohledech se chemie protoplanetárních disků kolem jiných hvězd tolik neliší od té naší.

Důvody pro sledování mezihvězdné komety

Tato kometa je prvním mezihvězdným objektem, u kterého IAWN provedla pozorovací kampaň od jejího zahájení v roce 2017. Dosud nejznámější byla její kampaň na potenciálně nebezpečný asteroid Apophis v letech 2020 a 2021, kterou zopakuje v letech 2027 až 2029, kdy se asteroid znovu extrémně přiblíží k Zemi, asi 32 000 kilometrů od zemského povrchu, uvnitř dráhy mnoha geostacionárních družic.

V rámci této kampaně síť testovala svou schopnost zpřesňovat dráhy, koordinovat pozorování z více observatoří a simulovat hypotetické scénáře dopadu. Výsledkem bylo výrazné zlepšení přesnosti, s níž lze předpovědět trajektorii Apophisu, a tím i ověření platnosti mezinárodních varovných protokolů.

„U projektu 3I/ATLAS je cíl jiný, ale doplňuje (předchozí). Smyslem těchto kampaní je skutečně posílit technické možnosti měření polohy asteroidů a komet na obloze, což nazýváme astrometrií,“ řekl serveru LiveScience James Bauer, hlavní řešitel uzlu IAWN pro malá tělesa a profesor výzkumu na katedře astronomie na Marylandské univerzitě.

„Vědci budou testovat novou techniku astrometrie pro sledování dráhy 3I/ATLAS, která může být užitečná při určování, jak v budoucnu vyslat sondu k podobné kometě. Chceme, aby komunita používala nejnovější a nejpokročilejší techniky,“ dodává Bauer. Kromě astrometrie slouží kampaň k testování dalších klíčových aspektů:

  • Globální koordinace: testuje se, jak jsou pozorování rozdělena mezi severní a jižní polokouli, které časové úseky jsou pokryty a jak jsou data integrována v téměř reálném čase.
  • Správa dat: testování nástrojů pro automatické nahrávání pozorování, standardizovaných formátů a systémů rychlé validace.
  • Komunikace: praktické sdílení aktualizací s vědeckou komunitou a v případě potřeby s civilními orgány a médii.

IAWN připravovala takovou pozorovací kampaň od října 2024, takže detekce 3I/ATLAS na konci června byla vítaným překvapením. Její nejtěsnější přiblížení zapadalo do časového plánu týmu a navíc byla kometa viditelná z mnoha observatoří v síti a byla velmi zajímavá, vysvětluje Bauer.

Co je astrometrie a proč je tak důležitá?

Toto slovo může znít odborně, ale podstata je jednoduchá: astrometrie je přesné měření polohy objektů na obloze. V případě komety nebo asteroidu jde o co nejpřesnější určení, kde se v daném okamžiku nachází ve vztahu k okolním hvězdám.

Na základě několika desítek dobrých měření mohou astronomové vypočítat předběžnou dráhu. Se stovkami měření, prováděných z různých míst na Zemi a v průběhu týdnů či měsíců, se tato dráha zpřesní. Právě toto zpřesnění dává odpověď na klíčovou otázku: proletí tento objekt daleko od nás, nebo existuje i malá pravděpodobnost srážky?

V praxi není měření polohy komety triviální. Její jasnost se mění a její koma – oblak plynu a prachu obklopující jádro – se také mění, což může „zvětšit“ její zdánlivou velikost a ztížit astronomům určení její polohy. Pokud se střed světla neshoduje přesně se středem hmoty, dochází k drobným chybám, které mohou kumulativně zkreslit vypočtenou dráhu. Mezi nové techniky, které se testují v systému 3I/ATLAS, patří:

  • Metody úpravy středu komy, aby se lépe přiblížil skutečnému jádru.
  • Použití vysoce přesných hvězdných katalogů, jako je Gaia, které umožňují určovat polohy s chybami v řádu tisícin úhlové vteřiny.
  • Pokročilé zpracování snímků k odstranění šumu, korekci optických zkreslení a zvýraznění signálu komety na pozadí.

To vše může znít velmi technicky, ale má to zcela konkrétní důsledek: získat nebo ztratit hodiny, dny nebo dokonce roky manévrovacího prostoru, pokud se jednoho dne objeví skutečně nebezpečný objekt. Čím dříve a lépe bude známa jeho dráha, tím větší je šance na odvrácení nebo zmírnění jeho dopadu.

Ideální podmínky pro testování

3I/ATLAS má ještě jednu výhodu, a to, že ačkoli pochází z oblasti mimo sluneční soustavu, chová se jako „učebnicová“ kometa. Obsahuje sloučeniny, jako je voda a oxid uhličitý, které reagují tak, jak je pro komety ve sluneční soustavě obvyklé, a při přibližování ke Slunci sublimují – mění se z pevného skupenství na plyn – a vytvářejí dobře definovanou komu a ohon.

To z ní činí dokonalou přírodní laboratoř. Pokud se mezihvězdná kometa chová podobně jako ta naše, lze na tyto mezihvězdné návštěvníky s malými úpravami aplikovat techniky, které byly po desetiletí vyvíjeny pro studium komet ve Sluneční soustavě. Naopak zjištěné rozdíly mohou poukazovat na zvláštnosti místa jejich původu.

Přesné měření polohy komety není triviální, ale v tomto případě pomáhá relativně stabilní chování systému 3I/ATLAS. Nemáme co do činění s tak podivným objektem, jako je ‚Oumuamua, jehož jasnost a trajektorie vykazovaly anomálie obtížně zařaditelné do klasických modelů, ale s něčím mnohem „předvídatelnějším“.

Zájem Společenství je velký. Vědci, velké i malé observatoře a vědecké organizace se připojili k rekordnímu počtu 171 účastníků říjnového setkání k zahájení kampaně IAWN 3I/ATLAS. Odpovídali jsme na otázky komunity. Například: „Jak nástroj používáte?“, „Jaký je správný formát pro pozorování nebo pro podávání zpráv o pozorování?“, říká Bauer.

Vědec zdůrazňuje, že komunitě děkuje, protože pomáhá astronomům zdokonalovat jejich schopnost podávat zprávy o polohách objektů na obloze, včetně „sledování“ dalších blízkozemních planetek a objektů, které prolétají mnohem blíže naší planetě.

Generální zkouška pro budoucí kosmické mise

Kromě planetární obrany má přesné sledování 3I/ATLAS ještě jednu základní motivaci: připravit půdu pro budoucí vesmírnou misi k mezihvězdnému objektu. Několik agentur a vědeckých týmů již navrhlo koncepty misí, které by mohly být zahájeny v příštím desetiletí s cílem přeletět nebo dokonce obletět takového návštěvníka.

Problém spočívá v tom, že mezihvězdné objekty se vůči Slunci pohybují velmi rychle a jsou detekovány v krátkém čase. Aby bylo možné vyslat sondu, musí být její dráha známa s obrovskou přesností a velmi rychle, v řádu týdnů či měsíců. Každé zlepšení astrometrických technik a globální koordinace pozorování zvyšuje šanci, že až se objeví další 4I, budeme na něj připraveni.

Mise jako Comet Interceptor ESA, jejíž start je naplánován na polovinu tohoto desetiletí, již počítají s možností přesměrování na dlouhoperiodickou kometu nebo dokonce mezihvězdný objekt, pokud bude vhodný objekt včas objeven. Aby taková „změna plánů“ byla proveditelná, potřebuje komunita právě to, co se nyní praktikuje s 3I/ATLAS: velmi dobře určené dráhy, velmi rychle.

Otázka naší bezpečnosti

Může se zdát paradoxní, že se tolik prostředků věnuje objektu, který se z definice se Zemí nesrazí. Ale právě v situacích, kdy nehrozí skutečné nebezpečí, lze provádět testy, dělat chyby a upravovat postupy bez následků.

V posledních letech se planetární obrana posunula od science fiction k praktickému inženýrství. Mise NASA DART v roce 2022 prokázala, že je možné mírně vychýlit dráhu asteroidu (Dimorphos) řízeným nárazem kosmické lodi. Aby však taková technika mohla být užitečná v reálném případě, je nejprve potřeba s dostatečným předstihem a velkou přesností vědět, co se objekt chystá udělat.

Právě tady přichází ke slovu vše, co se v rámci projektu 3I/ATLAS testuje: od kvality pozorování až po rychlost, s jakou jsou sdílena a zpracovávána. Každá taková kampaň zanechává poznatky, které jsou zapracovány do protokolů IAWN a SMPAG a promítají se do konkrétních doporučení pro vlády a kosmické agentury.

Sledování 3I/ATLAS není jen jedinečnou vědeckou příležitostí ke studiu fragmentu jiné hvězdné soustavy. Je to také globální cvičení, jehož cílem je připravit se na den, kdy objekt objevující se v dalekohledech nebude neškodným návštěvníkem, ale skutečnou hrozbou.

Zdroje článku

livescience.com, apnews.com
#