وراء نظام الأرض والقمر ، من المعروف أن الآلاف من الكويكبات المعروفة باسم الأجسام القريبة من الأرض (NEOs) موجودة. تعبر هذه الصخور بشكل دوري مدار الأرض وتقترب من تحليق الأرض. على مدى ملايين السنين ، تصادم بعضها مع الأرض ، مما تسبب في انقراضات جماعية. لا عجب إذن لماذا يكرس مركز ناسا لدراسات الأجسام القريبة من الأرض (CNEOS) مراقبة الأجسام الأكبر حجمًا التي تقترب أحيانًا من كوكبنا.
أحد هذه الأجسام هو 2012 TC4 ، وهو NEO صغير ومستطيل الشكل تم رصده لأول مرة في عام 2012 أثناء تحليق قريب من الأرض. استغل فريق دولي من علماء الفلك بقيادة علماء ناسا ، خلال آخر رحلة طيران له - والتي جرت يوم الخميس 12 أكتوبر 2017 ، الفرصة لإجراء أول تمرين دولي لاختبار الاستجابات العالمية لضربة الكويكب الوشيكة.
عُرف هذا التمرين باسم "حملة مراقبة TC4" ، التي بدأت في يوليو الماضي واختتمت بطيران الكويكب. بدأ كل شيء عندما استخدم علماء الفلك في مرصد المرصد الجنوبي الأوروبي (ESO) في تشيلي التلسكوب الكبير جدًا (VLT) لاستعادة TC4 لعام 2012. عندما أجرى الكويكب اقترابه الأخير من الأرض في منتصف أكتوبر ، مر فوق الأرض على مسافة 43،780 كم (27،200 ميل).
كان الهدف من هذا التمرين بسيطًا: استعادة كويكب حقيقي وتتبعه وتوصيفه كما لو كان من المحتمل أن يصطدم بالأرض. بالإضافة إلى ذلك ، كان التمرين فرصة لاختبار الشبكة الدولية للتحذير من الكويكبات ، التي تجري ملاحظات حول الكويكبات التي يحتمل أن تكون خطرة ، وتحاول نمذجة سلوكها ، ووضع التوقعات ، ومشاركة هذه النتائج مع المؤسسات في جميع أنحاء العالم.
في 12 تشرين الأول (أكتوبر) ، حلقت TC4 بالطائرة على مسافة تقارب 0.11 ضعف المسافة بين الأرض والقمر. في الأشهر التي سبقت الطيران ، قام علماء الفلك من الولايات المتحدة وكندا وكولومبيا وألمانيا وإسرائيل وإيطاليا واليابان وهولندا وروسيا وجنوب إفريقيا بتتبع TC4 من الأرض. وفي الوقت نفسه ، درست المقاريب الفضائية مدار وشكل ودوران وتكوين الكويكب.
ديتليف كوشني هو المدير المشارك لقطاع الأجسام القريبة من الأرض في برنامج التوعية بالحالة الفضائية التابع لوكالة الفضاء الأوروبية (ESA). كما نُقل عنه في بيان صحفي لوكالة ناسا:
"لقد كانت هذه الحملة اختبارًا ممتازًا لقضية تهديد حقيقية. تعلمت أننا في كثير من الحالات جاهزون بالفعل ؛ كان التواصل وانفتاح المجتمع رائعين. أنا شخصياً لم أكن مستعدة بما يكفي للاستجابة العالية من الجمهور ووسائل الإعلام - لقد فوجئت بشكل إيجابي بذلك! وهذا يظهر أن ما نقوم به ذو صلة ".
بناءً على ملاحظاتهم ، تمكن العلماء في CNEOS - الموجود في مختبر الدفع النفاث في باسادينا ، كاليفورنيا - من تحديد جميع الخصائص الضرورية لـ TC4. وشمل ذلك مدارها الدقيق والمسافة التي ستقطعها الأرض يوم 12 أكتوبر ، وتمييزها إذا كان هناك أي احتمال لتأثير مستقبلي. وكما أوضح Davide Farnocchia ، عضو CNEOS الذي قاد الجهود لتحديد مدار الكويكب:
“لقد مكنتنا الملاحظات عالية الجودة من التلسكوبات البصرية والرادارية من استبعاد أي تأثيرات مستقبلية بين الأرض و TC4 لعام 2012. وتساعدنا هذه الملاحظات أيضًا على فهم الآثار الدقيقة مثل ضغط الإشعاع الشمسي الذي يمكنه دفع مدار الكويكبات الصغيرة بلطف. "
كما خصصت مراصد متعددة مقاريبها البصرية لدراسة مدى سرعة دوران TC4. وكما أشارت إيلين رايان ، مديرة مرصد ماغدالينا ريدج ، الذي أجرى رصد دوران الكويكبات ، "كانت حملة التناوب جهداً دولياً حقيقياً. كان لدينا فلكيون من عدة دول يعملون معًا كفريق واحد لدراسة سلوك TC4 المتدهور ".
ما وجدوه أن الكويكب الصغير يدور ببطء ، وهو أمر مثير للدهشة. في حين أن الكويكبات الصغيرة تدور عادة بسرعة كبيرة ، فإن TC4 كان لها فترة دوران تبلغ 12 دقيقة فقط ، ويبدو أيضًا أنها تنهار. كشفت ملاحظات أخرى بعض الأشياء المثيرة للاهتمام حول شكل TC4.
وقد أجرى ذلك علماء الفلك باستخدام هوائي شبكة غولدستون العميق للفضاء التابع لوكالة ناسا في كاليفورنيا ، وتلسكوب جرين بانك التابع لمرصد راديو الفلك الوطني في فرجينيا الغربية. ساعدت قراءتهم في تحسين تقديرات حجم الكويكب ، مما يشير إلى أنه ممدود ويبلغ طوله حوالي 15 مترًا (50 قدمًا) وعرضه 8 أمتار (25 قدمًا).
كان تحديد تركيبة TC4 أكثر صعوبة. نظرًا لظروف الطقس غير المواتية التي تزامنت مع الطيران ، لم تتمكن أدوات مثل مرفق تلسكوب الأشعة تحت الحمراء (IRTF) التابع لناسا في مرصد ماونا كيا في هاواي من إلقاء نظرة جيدة على الكويكب. ومع ذلك ، تم الحصول على أطياف على الكويكب الذي يشير إلى أن له جسمًا صخريًا ، مما يعني أنه كويكبات من نوع S.
عادةً ، تحدد العناصر الأرضية تكوين الكويكب بناءً على لونه. في حين أن الكويكبات الداكنة معروفة بكونها غنية بالكربون (من النوع C) ، فإن الكويكبات اللامعة تتكون في الغالب من معادن سيليكات (من النوع S). كما أوضح لانس بينر ، الذي قاد ملاحظات الرادار في مختبر الدفع النفاث:
"الرادار لديه القدرة على تحديد الكويكبات ذات السطوح المصنوعة من مواد صخرية أو معدنية عاكسة للغاية. تمكنا من إظهار أن خصائص التشتت الراداري تتوافق مع سطح صخري مشرق ، على غرار فئة معينة من النيازك التي تعكس ما يصل إلى 50 بالمائة من الضوء الساقط عليها ".
بالإضافة إلى حملة المراقبة ، استخدمت وكالة ناسا أحدث تحليق TC4 كفرصة لاختبار الاتصالات بين المراصد ، بالإضافة إلى نظام الرسائل والاتصالات الداخلي المعمول به حاليًا. تربط هذه الشبكة بين مختلف الوكالات الحكومية والسلطة التنفيذية وستدخل حيز التنفيذ في حالة حدوث حالة طوارئ متوقعة.
وفقًا لـ Vishnu Reddy ، الأستاذ المساعد من مختبر القمر والكواكب بجامعة أريزونا الذي قاد حملة المراقبة ، أظهر هذا الجانب من التمرين "أنه يمكننا تنظيم حملة مراقبة عالمية واسعة النطاق في جدول زمني قصير وإبلاغ النتائج بكفاءة. وأضاف مايكل كيلي ، قائد تمرين TC4 في مقر وكالة ناسا في واشنطن ، "نحن على استعداد أفضل بكثير اليوم للتعامل مع خطر الكويكب الذي يحتمل أن يكون خطرًا مما كنا عليه قبل حملة TC4."
وأخيرًا وليس آخرًا ، كانت الطريقة التي جمعت بها التمرين العلماء والمؤسسات من جميع أنحاء العالم معًا لغرض واحد. كما أشار بوريس شوستوف - المدير العلمي لمعهد علم الفلك في الأكاديمية الروسية للعلوم ، والذي كان أيضًا جزءًا من التمرين - كان التمرين طريقة ممتازة لاختبار كيفية قيام المؤسسات العلمية العالمية بالتحضير لكويكب محتمل تأثير:
"كانت حملة TC4 لعام 2012 فرصة رائعة للباحثين لإظهار الاستعداد والاستعداد للمشاركة في التعاون الدولي الجاد في معالجة المخاطر المحتملة على الأرض التي تشكلها الأجسام القريبة من الأرض. يسعدني أن أرى كيف عمل العلماء من مختلف البلدان بشكل فعال وحماسي معًا لتحقيق هدف مشترك ، وأن المرصد الروسي الأوكراني في تيرسكول كان قادرًا على المساهمة في هذا الجهد. أنا واثق في المستقبل من أن حملات المراقبة الدولية ستصبح ممارسة شائعة ".
في حالة أن كويكبًا قريبًا من الأرض قد يشكل بالفعل تهديدًا للأرض ، فمن الجيد أن تعرف أن جميع أنظمة التتبع والمراقبة والإنذار الموجودة لدينا تعمل بشكل جيد. إذا كنا سنثق في مصير الحضارة البشرية (وربما كل الحياة على الأرض) إلى نظام تحذير متقدم ، فمن المنطقي أن يتم عمل جميع الأخطاء مسبقًا!
يتم رعاية حملة مراقبة TC4 من قبل مكتب تنسيق الدفاع الكوكبي التابع لناسا ، والذي يديره أيضًا قسم علوم الكواكب في مديرية بعثة العلوم في مقر وكالة ناسا في واشنطن العاصمة.
