Случай ошибочной идентификации был быстро разрешен, но ученые говорят, что это показывает необходимость прозрачности в отношении движения космических аппаратов в глубоком космосе. Автор: Марк Застроу | Опубликовано: 22 января 2025 г. | Последнее обновление: 25 января 2025 г.
Это не астероид. Это… автомобиль? Автор: SpaceX
2 января Центр малых планет Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики в Кембридже, штат Массачусетс, объявил об открытии необычного астероида, обозначенного как 2018 CN41. Впервые идентифицированный и представленный ученым-любителем, объект имел примечательную орбиту: он прошел менее чем в 150 000 милях (240 000 км) от Земли, ближе, чем орбита Луны. Это квалифицировало его как околоземный объект (NEO) — объект, за которым стоит следить на предмет его потенциального столкновения с Землей.
Но менее чем через 17 часов Центр малых планет (MPC) выпустил редакционное уведомление: он удаляет 2018 CN41 из своих записей, поскольку, как выяснилось, объект не был астероидом.
Это был автомобиль.
Если быть точным, то это был Tesla Roadster Илона Маска, установленный на верхнюю ступень Falcon Heavy, которая вышла на орбиту вокруг Солнца 6 февраля 2018 года. Автомобиль, которым владел и управлял Маск, был тестовым грузом для первого полета Falcon Heavy. В то время он получил большую известность как первый серийный автомобиль, запущенный в космос, в комплекте с манекеном в костюме на водительском сиденье по имени Стармен.
Случай ошибочной идентификации был быстро разрешен в сотрудничестве между профессиональными и любительскими астрономами. Но некоторые астрономы говорят, что это также символизирует растущую проблему: отсутствие прозрачности со стороны стран и компаний, эксплуатирующих аппараты в глубоком космосе, за пределами орбит, используемых большинством спутников. В то время как объекты на более низких околоземных орбитах отслеживаются Космическими силами США, более глубокий космос остается нерегулируемой областью.
Астрономы говорят, что если их не контролировать, растущее число неотслеживаемых объектов может помешать усилиям по защите Земли от потенциально опасных астероидов. Они могут привести к напрасным усилиям по наблюдению и — если их будет достаточно много — даже сбить статистический анализ угрозы, представляемой околоземными астероидами, сказал астрофизик Центра астрофизики (CfA) Джонатан Макдауэлл в электронном письме Astronomy. «В худшем случае вы потратите миллиард на запуск космического зонда для изучения астероида и поймете, что это не астероид, только когда прибудете туда», — сказал он.
И это проблема, которая будет ухудшаться по мере того, как все больше стран и компаний будут отправляться на Луну и дальше.
«Плачевная» проблема
Центр малых планет, работающий под эгидой Международного астрономического союза, является всемирно признанным органом по обработке наблюдений и отчетов о новых астероидах, кометах и других малых телах в солнечной системе. В его обязанности входит идентификация, обозначение и вычисление их орбит.
Также не чужды космические корабли и отброшенные ступени ракет, маскирующиеся под астероиды. В 2000-х годах зонд NASA Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP), размещенный в глубоком космосе примерно в миллионе миль (1,5 миллиона километров) от Земли, несколько раз попадал на страницу подтверждения околоземных объектов MPC (NEOCP), список околоземных объектов, ожидающих подтверждения. А в 2007 году MPC пришлось отменить обозначение астероида 2007 VN84, когда было обнаружено, что объектом является космический аппарат Rosetta — известная европейская миссия, которая тогда пролетала мимо Земли по пути к первой в истории посадке на комету.
«Этот инцидент, наряду с предыдущими сообщениями NEOCP космического аппарата WMAP, подчеркивает плачевное состояние доступности позиционной информации об удаленных искусственных объектах», — возмутился MPC, когда отозвал 2007 VN84. «Единый источник информации обо всех удаленных искусственных объектах был бы весьма желателен».
Это центральное хранилище еще не проявило себя. А рост числа космических запусков в сочетании с достижениями в области телескопических исследований означает, что MPC наблюдает рост числа сообщений об искусственных объектах, сообщил директор центра Мэтью Пейн в электронном письме.
К ним относятся неработающие корабли и ракетные ускорители, а также действующие космические миссии. Космические аппараты, которые пролетают мимо Земли для гравитационного маневра (например, Rosetta) в более отдаленные места, особенно склонны к ошибочной идентификации как околоземные астероиды. То же самое касается и космических аппаратов, находящихся в точке Лагранжа L2 гравитационной устойчивости за пределами Луны, например, WMAP.
В течение 2020–2022 годов в книги учета астероидов MPC было добавлено не менее четырех космических аппаратов — и они быстро удалены. Они включают в себя европейско-японскую миссию BepiColombo (на пути к Меркурию), миссию NASA Lucy (направленную к троянским астероидам на орбите Юпитера), рентгеновскую обсерваторию «Спектр-РГ» в точке L2 и то, что, как полагают, является верхней ступенью ракеты Centaur для лунного зонда Surveyor 2 1966 года.
В первом испытательном полете Falcon Heavy верхняя ступень вывела Tesla Roadster Илона Маска на орбитальную траекторию вокруг Солнца, которая проведет его мимо Марса. Источник: SpaceX
Неконтролируемый космос
Ближе к Земле космические аппараты отслеживаются и контролируются с гораздо большей тщательностью. Спутники на околоземной орбите регулируются национальными и международными агентствами, такими как Федеральная комиссия по связи США. Компании также регулярно публикуют информацию об орбите своих собственных спутников, традиционно в формате, известном как двухлинейные элементы (TLE). Эти данные собираются Космическими силами США, которые также выполняют собственные радиолокационные наблюдения и выдают предупреждения операторам, когда два спутника находятся под угрозой столкновения, чтобы они могли предпринять действия по предотвращению. Обмен позициями и траекториями, как правило, отвечает наилучшим интересам компаний, поскольку это защищает их собственные активы от столкновений и помогает предотвратить разрушительные облака мусора, которые в худшем случае могут сделать околоземное пространство непригодным для использования.
Но ситуация иная в глубоком космосе, который заполнен растущим флотом космических аппаратов на Луне, на орбите вокруг Солнца и в связанных точках Лагранжа гравитационной устойчивости. Благодаря известности Tesla Roadster, он был включен в базу данных, поддерживаемую Лабораторией реактивного движения NASA под названием Horizons, которая вычисляет орбиты естественных тел в солнечной системе. Но раскрытие траекторий искусственных тел в глубоком космосе не является стандартной отраслевой практикой.
Глубокий космос «в значительной степени не регулируется», сказал Макдауэлл аудитории специальной сессии 14 января на зимнем заседании Американского астрономического общества (AAS) в Нэшнл-Харбор, штат Мэриленд. «Нет необходимости подавать какой-либо публичный план полета, нет эквивалента TLE или корпоративных данных, которые мы получаем для низкоорбитальных спутников». <стр>Макдауэлл также критиковал стартап по добыче астероидов AstroForge, который планирует запустить два зонда в этом году, совместно используя миссии Intuitive Machines IM-2 и IM-3. Аппарат посетит целевой астероид, разведывая ценные металлы платиновой группы, которые компания надеется однажды добыть. Но чтобы не давать конкурентам шанса добраться туда первыми, компания не намерена раскрывать, на какой астероид она собирается. «Это как-то не нормально», — сухо сказал Макдауэлл на собрании ААС.
Японская миссия Hayabusa2 приземлилась на астероид Рюгу в 2019 году и вернул образцы обратно на Землю в следующем году. Автор: JAXA Hayabusa 2 <стр>В сентябре прошлого года AAS подняла вопрос о прозрачности дальнего космоса в заявлении, подготовленном Комитетом по защите астрономии и космической среды (членом которого является Макдауэлл). Она призвала американских космических операторов — как правительственные агентства, так и неправительственные — публично сообщать и обновлять траектории объектов дальнего космоса. Она также настоятельно призвала операторов размещать эти данные в публичном хранилище, таком как Horizons JPL, повторяя призыв MPC 17 лет назад. <стр>AstroForge заявляет, что будет прозрачна в отношении аспектов своего целевого астероида — помимо его идентификации — включая публикацию его изображений. Соучредитель и генеральный директор компании Мэтт Джиалих сказал Astronomy, что Astroforge еще не определилась с целевым астероидом, потому что «как клиент совместных поездок мы не контролируем дату запуска». Он добавил: «Джонатан Макдауэлл — это тот, кого я уважаю, и мне нравится сопротивление. Это то, на чем строится наука. Надеюсь, что изображения и информация, которые мы предоставим, перевесят предполагаемый негатив в этом случае.”
На момент публикации SpaceX не ответила на запрос от Astronomy.
‘Редкое стечение факторов’
Путаница с Tesla Roadster стала своего рода разочарованием для турецкого астронома-любителя, который попросил называть его «G». Он надеялся, что обнаружил околоземной астероид, а не подержанный автомобиль 2010 года с пробегом в несколько миллиардов миль.
Он идентифицировал (объект, кратко известный как) 2018 CN41 с помощью программного обеспечения, которое он написал в свободное время для анализа публичного архива наблюдений объектов MPC, который любой может просмотреть в поисках астероидов и других малых тел солнечной системы. Его код идентифицировал несколько объектов-кандидатов, которые можно было отследить с помощью многочисленных наблюдений с различных телескопов по всему миру. 2018 CN41 был одним из них. Он был замечен на снимках, полученных в ходе обзора неба Catalina Sky Survey в обсерватории Стюарда около Тусона, штат Аризона, а также в ходе обзоров Pan-STARRS и ATLAS на Гавайях, среди прочих.
После того, как Г. рассчитал орбиту, соответствующую наблюдениям, он увидел, что объект имел очень маленькое минимальное расстояние орбитального пересечения (MOID) от Земли. Другими словами, его орбита была очень близка к земной, что делало его потенциальным околоземным объектом. «Я был в восторге и отправил идентификацию» в MPC, сказал он Astronomy в электронном письме. MPC принял заявку и уведомил астрономическое сообщество в том, что он называет «электронным циркуляром», термин, который отражает давнее наследие наблюдательной традиции.
Но увидев траекторию объекта, изображенную в 3D на сайте MPC, он начал сомневаться в его происхождении. Он понял, что орбита напоминает орбиту космического корабля, летящего на Марс, используя переходную орбиту Хохмана, за исключением того, что она немного пролетает мимо орбиты Марса. (Он лишь полушутя упоминает, что играл в видеоигру-симулятор космического полета Kerbal Space Program.)
Он сказал Astronomy:
Сначала я зашел в базу данных малых тел JPL, чтобы быстро просмотреть даты сближения с Землей и возможные даты сближения с Марсом, чтобы посмотреть, смогу ли я сопоставить их с известной межпланетной миссией. У меня ничего не вышло — запуск Falcon никогда не приходил мне в голову. Я почти пришел к выводу, что это был настоящий NEO, и перестал искать, но я поспрашивал в списке рассылки Minor Planet, просто чтобы развеять свои последние сомнения. К моему удивлению, Джонатан Макдауэлл быстро понял, что это была верхняя ступень Falcon. Немного смутившись тем, что я мог вызвать ненужное волнение (у меня БЫЛ довольно низкий MOID), я быстро пошел в службу поддержки MPC и сообщил им, что NEO, который я только что отправил, был ступенью ракеты.
У MPC есть несколько проверок для обозначения искусственных объектов, сказал Пэйн, директор центра, все из которых сломались на Tesla Roadster. «Этот случай подчеркивает редкое стечение факторов», — сказал он.
Во-первых, MPC использует процедуру sat_id, написанную Биллом Греем и широко используемую сообществом малых планет, чтобы проверить, соответствует ли наблюдение объекта положению известного спутника на небе. База данных спутников, с которыми он сверяется, поддерживается исследовательским сообществом как профессиональных, так и любительских астрономов.
Пэйн отметил, что когда Tesla Roadster был первоначально запущен в 2018 году, сообщество поймало его и пометило как искусственный объект, а MPC «правильно обозначил его как таковой, не присваивая ему обозначение малой планеты».
Но когда последующие наблюдения были заархивированы MPC и позже идентифицированы G., sat_id не смог обнаружить Roadster, сказал Пэйн. И объект не был пойман при дальнейшем рассмотрении, потому что, в отличие от большинства спутников, он вращается вокруг Солнца, а не Земли. Кроме того, это необычная орбита, ориентированная на Солнце, для космического корабля. Поскольку это был испытательный полет для Falcon Heavy, не было конкретного пункта назначения; именно поэтому его траектория начинается около Земли, но пересекает орбиту Марса, как отметил G.
Пейн согласился, что центральное хранилище, «регулярно обновляемое национальными и частными космическими агентствами, значительно улучшит процесс идентификации». В настоящее время, сказал он, MPC сотрудничает с JPL над системой для лучшего обнаружения искусственных объектов, которые не находятся на околоземной орбите, и отфильтровывания их из базы данных наблюдений MPC.
Гражданская наука остается ключевой
В каком-то смысле этот случай показывает научный процесс в действии. Ошибки неизбежны, но быстрые исправления означают, что наука работает так, как должна.
Это также подчеркивает решающую роль, которую играют астрономы-любители в совершении открытий — роль, которую они играли на протяжении столетий, задолго до того, как термин «гражданский ученый» вошел в моду. «Их участие значительно повышает общую эффективность идентификации объектов и вносит вклад в более широкую миссию MPC», — сказал Пейн.
Изображения с 8,2-метрового телескопа Subaru — изображенного здесь, освещающего ночное небо лазерной звездой адаптивной оптики с вершины Маунакеа — были использованы гражданскими учеными для открытия нескольких астероидов. Кредит: NAOJ
G. способен увидеть светлую сторону того, что он называет «инцидентом Теслы».
«Я все еще немного разочарован, что это не был NEO, но это был интересный опыт, если говорить мягко», — сказал он. «По крайней мере, нам удалось отфильтровать некоторые наблюдения не малых планет из базы данных MPC».
G. продолжает охотиться за малыми телами в Солнечной системе самостоятельно и в гражданских научных проектах, таких как Come On! Impacting ASteroids (COIAS). Разработанный группой японских астрономов, COIAS позволяет любому человеку просматривать наблюдения, полученные телескопом Subaru на Маунакеа на Гавайях, на предмет астероидов, комет и транснептуновых объектов, и сообщать свои измерения в MPC.
Благодаря COIAS G. стал одним из первооткрывателей двух названных астероидов: 697402 Ao и 718492 Quro. Астероиды названы в честь одного из главных героев и автора манги в жанре повседневности под названием .Asteroid in Love (также адаптировано как аниме), о двух друзьях из старшей школы, которые вступают в школьный клуб наук о Земле и мечтают открыть астероид. G. сказал, что, хотя он не знал об этом раньше многого, он «любил людей, которые были поклонниками манги, сходили с ума по ней в социальных сетях».
Недавно на COIAS G. наткнулся на маленькую, «едва заметную» точку света, медленно движущуюся по небу. Согласно его измерениям, это, похоже, небольшое тело во внешней солнечной системе, которое пересекает орбиту Нептуна. Он идентифицировал измерения и отправил их в MPC. 18 января он опубликовал об этом на X, платформе социальных сетей, которая теперь принадлежит Маску, отметив, что орбита объекта проходит в пределах половины астрономической единицы — среднего расстояния от Земли до Солнца — от Нептуна. Если это подтвердится, объект будет входить в динамически интригующую подгруппу транснептуновых объектов, которая недавно изучалась в поисках подсказок о местонахождении предполагаемой Девятой планеты.
Конечно, Г. нацелен на еще более редкие наблюдательные подвиги. В электронном письме он написал: «Я думаю, что святым Граалем может быть прекрасная комета, межзвездный гость или инопланетный космический корабль, как в книге [Артура К.] Кларка Свидание с Рамой, хех 🙂 Ничего из этого не может произойти, но это не помешает мне мечтать об этом.
«Если смотреть реалистично, то на данный момент я соглашусь на все, что не является автомобилем».
Примечание редактора (25 января 2025 г.): По просьбе астронома-любителя, который идентифицировал объект, история была обновлена, чтобы удалить его инициалы и фамилию имя.
Читайте также:
Проблемы освоения космоса