Кілька років тому команда дослідників, яка займалася пошуком астероїдів-вбивць, перш ніж вони вб’ють нас, придумала хитрий трюк.
Замість того, щоб сканувати небо за допомогою телескопів у пошуках астероїдів, вчені написали алгоритм. Він переглядає старі фотографії нічного неба, відкриваючи близько 100 астероїдів, які не були помічені на цих зображеннях.
30 квітня ці вчені з Інституту астероїдів і Університету Вашингтона виявили ще більшу винагороду: 27 500 нещодавно ідентифікованих тіл Сонячної системи.
Це більше, ніж було виявлено всіма телескопами світу минулого року.
«Це кардинальна зміна» у тому, як проводитимуться астрономічні дослідження, сказав Ед Лу, виконавчий директор інституту, який є частиною B612 Foundation, некомерційної групи, яку допоміг заснувати доктор Лу.
Знахідки
Знахідки включають близько 100 навколоземних астероїдів, космічних каменів, які проходять в межах орбіти Землі. Жоден із 100, схоже, найближчим часом не буде на шляху зіткнення із Землею. Але алгоритм може виявитися ключовим інструментом для виявлення потенційно небезпечних астероїдів, і дослідження допомагає зусиллям «захисту планети», які вживають NASA та інші організації по всьому світу.
Більшість космічних порід, ідентифікованих інститутом, знаходяться в головному поясі астероїдів, між орбітами Марса і Юпітера. Інші, відомі як троянці, потрапили в пастку на орбіту Юпітера. Пошук також виявив деякі малі світи набагато далі, відомі як об’єкти поясу Койпера, за орбітою Нептуна.
«Тут багато чудової науки», — сказав доктор Лу, колишній астронавт NASA.
Він зауважив, що в майбутньому ключем до астрономічних відкриттів може бути не збільшення часу на спостереження за допомогою телескопів. Скоріше потужніші комп’ютери, які вже зможуть обробити величезну кількість спостережень. зібрався.
Історично склалося так, що астрономи помічали нові планети, астероїди, комети та об’єкти поясу Койпера, фотографуючи ту саму смугу неба кілька разів протягом однієї ночі. Картина далеких зірок і галактик залишається незмінною. Але об’єкти, які знаходяться набагато ближче, в межах Сонячної системи, помітно рухаються протягом кількох годин.
Кілька спостережень за рухомим об’єктом, які називаються «треклет», описують його шлях, надаючи достатньо інформації, щоб дати астрономам гарне уявлення про те, куди дивитися іншої ночі та визначити його орбіту.
Інші астрономічні спостереження неминуче включають астероїди. Але лише в один час і в одному місці, а не кілька спостережень, необхідних для складання траклету.
412 000 зображень у цифрових архівах Національної дослідницької лабораторії оптичної та інфрачервоної астрономії (NOIRLab) містять приблизно 1,7 мільярда точок світла, які з’являються лише на одному зображенні.
Алгоритм, який використовується в поточному дослідженні, відомий як Tracklet-less Heliocentric Orbit Recovery, або THOR. Здатний з’єднати точку світла на одному зображенні з іншою точкою світла на іншому зображенні, зробленому в іншу ніч — іноді інший телескоп — і з’ясувати, що ці дві крапки насправді є одним і тим же об’єктом, як правило, астероїдом, який змінив положення під час обертання навколо Сонця.
Ідентифікація THOR астероїдів-кандидатів на різних зображеннях є складним обчислювальним завданням, яке було б неможливим ще недавно. Але Google Cloud, розподілена обчислювальна система, змогла виконати обчислення приблизно за п’ять тижнів.
«Це приклад того, що можливо», — сказав Массімо Маскаро, технічний директор офісу головного технічного директора Google Cloud. «Я навіть не можу кількісно оцінити, скільки можливостей є з точки зору даних, які вже там зібрані, і, якщо їх проаналізувати за допомогою відповідних обчислень, вони можуть призвести до ще більших результатів».
Алгоритм THOR
Доктор Лу сказав, що вдосконалені програмні засоби полегшили використання обчислювальної потужності. Коли вченим більше не потрібна гігантська команда розробників програмного забезпечення для пошуку їхніх даних, «саме тоді можуть статися справді цікаві речі», сказав він.
Алгоритм THOR також може змінити роботу нової обсерваторії Vera C. Rubin у Чилі, яка, як очікується, почне працювати наступного року. 8,4-метровий телескоп, фінансований Національним науковим фондом і Міністерством енергетики, буде неодноразово сканувати більшу частину нічного неба, щоб відстежувати зміни з часом.
Наразі телескоп «Рубін» сканує одну й ту саму частину неба двічі на ніч, і така частота призначена для виявлення астероїдів. З THOR телескопу може не знадобитися другий прохід, що дозволить йому охопити вдвічі більшу площу.
«Більшість наукових програм із задоволенням перейшли б від базової каденції з двома спостереженнями до лише одного спостереження за ніч», — сказав Желько Івезич, професор астрономії Вашингтонського університету, який є директором Rubin Construction.
Алгоритм може збільшити кількість астероїдів, які може знайти Рубін. Можливо, достатньо, щоб виконати мандат, прийнятий Конгресом у 2005 році. Щоб знайти 90 відсотків навколоземних астероїдів, які мають діаметр 460 футів або більше.
«Наші останні оцінки свідчать про 80 відсотків», — сказав доктор Івезік. «З THOR, можливо, ми зможемо підштовхнути його до 90 відсотків».