Système de dernière alerte d'impact terrestre d'astéroïdes - Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System
| Type d'enquête |
enquête astronomique 
|
|---|---|
| Cible |
objet géocroiseur
|
| Code de l'observatoire |
T05 (ATLAS-HKO) T08 (ATLAS-MLO) |
| Site Internet | étoile filante |
Le système de dernière alerte d'impact terrestre d'astéroïdes ( ATLAS ; codes d'observatoire T05 et T08 ) est un système robotique de relevé astronomique et d'alerte précoce optimisé pour détecter les petits objets géocroiseurs quelques semaines à quelques jours avant qu'ils n'impactent la Terre .
Financé par la NASA et développé et exploité par l' Institut d'astronomie de l'Université d'Hawaï , le système dispose actuellement de deux télescopes de 0,5 mètre situésÀ 160 km de distance, aux observatoires Haleakala (ATLAS-HKO) et Mauna Loa (ATLAS-MLO).
ATLAS a commencé ses observations en 2015 avec un télescope et sa version à deux télescopes est opérationnelle depuis 2017. Chacun des deux télescopes surveille un quart de l'ensemble du ciel observable quatre fois par nuit claire, pour une couverture quadruple du ciel observable chaque deux nuits claires.
Le projet a obtenu un financement de la NASA pour deux télescopes supplémentaires dans l'hémisphère sud. Une fois opérationnels, ces deux télescopes amélioreront la couverture quadruple d'ATLAS du ciel observable de toutes les deux nuits claires à chaque nuit, et rempliront son angle mort actuel dans le ciel de l'extrême sud.
Le contexte
Les principaux événements d'impact astronomique ont considérablement façonné l'histoire de la Terre , ayant été impliqués dans la formation du système Terre-Lune , l' origine de l'eau sur Terre , l' histoire évolutive de la vie et plusieurs extinctions massives . Les événements d'impact préhistoriques notables incluent l' impact de Chicxulub , il y a 66 millions d'années, considéré comme la cause de l' événement d'extinction du Crétacé-Paléogène . L'impact d'un astéroïde vieux de 37 millions d'années qui a causé le cratère Mistastin a généré des températures supérieures à 2 370 °C, les plus élevées connues pour s'être produites naturellement à la surface de la Terre.
Tout au long de l'histoire enregistrée, des centaines d'impacts terrestres (et d'explosions de météores ) ont été signalés, dont une petite fraction causant des décès, des blessures, des dommages matériels ou d'autres conséquences localisées importantes. Les astéroïdes pierreux d'un diamètre de 4 mètres (13 pieds) pénètrent dans l'atmosphère terrestre environ une fois par an. Des astéroïdes d'un diamètre de 7 mètres pénètrent dans l'atmosphère environ tous les 5 ans, avec autant d'énergie cinétique que la bombe atomique larguée sur Hiroshima (environ 16 kilotonnes de TNT ), dont leur explosion aérienne représente environ un tiers, soit 5 kilotonnes. Ces astéroïdes relativement petits explosent généralement dans la haute atmosphère et la plupart ou la totalité des solides sont vaporisés . Des astéroïdes d'un diamètre de 20 m (66 pi) frappent la Terre environ deux fois par siècle. L'un des impacts les plus connus enregistrés dans les temps historiques est l' événement Tunguska de 50 mètres de 1908 , qui a rasé plusieurs milliers de kilomètres carrés de forêt dans une partie très peu peuplée de la Sibérie , en Russie. Un tel impact sur une région plus peuplée aurait causé des dégâts localement catastrophiques. L' événement météorologique de Chelyabinsk en 2013 est le seul impact connu dans l'histoire à avoir entraîné un grand nombre de blessures, à l'exception potentielle de l' événement 1490 Ch'ing-yang de 1490, peut-être très mortel mais mal documenté en Chine. Le météore Chelyabinsk d'environ 20 mètres est le plus grand objet enregistré à avoir impacté un continent de la Terre depuis l'événement de Tunguska.
Des impacts futurs sont inévitables, avec des probabilités beaucoup plus élevées pour les petits astéroïdes dommageables au niveau régional que pour les plus gros astéroïdes dommageables à l'échelle mondiale. Le dernier livre de 2018 du physicien Stephen Hawking, Brief Answers to the Big Questions , considère qu'une grande collision d'astéroïdes est la plus grande menace pour notre planète. En avril 2018, la Fondation B612 a rapporté : « Il est certain à 100 % que nous serons touchés [par un astéroïde dévastateur], mais nous ne savons pas à 100 % quand. En juin 2018, le Conseil national des sciences et de la technologie des États-Unis a averti que l'Amérique n'était pas préparée à un événement d'impact d'astéroïde et a élaboré et publié le « Plan d'action de la stratégie nationale de préparation aux objets géocroiseurs » pour mieux se préparer.
De plus gros astéroïdes peuvent être détectés même loin de la Terre, et leurs orbites peuvent donc être déterminées très précisément plusieurs années avant toute approche rapprochée. Grâce en grande partie au catalogage Spaceguard initié par un mandat de 2005 du Congrès des États-Unis à la NASA, l'inventaire des quelque mille objets géocroiseurs d'un diamètre supérieur à 1 kilomètre était par exemple terminé à 97 % en 2017. L'exhaustivité estimée pour les objets de 140 mètres est environ un tiers, et s'améliore lentement. Tout impact de l'un de ces astéroïdes connus serait prédit des décennies, voire des siècles à l'avance, suffisamment longtemps pour envisager de les dévier de la Terre. Aucun d'entre eux n'aura d'impact sur la Terre pendant au moins le siècle prochain, et nous sommes donc en grande partie à l'abri des impacts de la taille d'un kilomètre mettant fin à la civilisation mondiale au moins à moyen terme. D'un autre côté, des impacts catastrophiques au niveau régional inférieur au km restent une possibilité pour le moment.
Les astéroïdes percutants de moins de 150 m ne causeraient pas de dommages à grande échelle mais sont toujours localement catastrophiques. Ils sont beaucoup plus fréquents et ne peuvent, contrairement aux plus gros, être détectés que lorsqu'ils s'approchent très près de la Terre. Dans la plupart des cas, cela ne se produit que lors de leur approche finale. Ces impacts nécessiteront donc toujours une surveillance constante et ils ne peuvent généralement pas être identifiés plus de quelques semaines à l'avance, bien trop tard pour être interceptés. Selon un témoignage d'expert au Congrès des États-Unis en 2013, la NASA aurait actuellement besoin d'au moins cinq ans de préparation avant qu'une mission d'interception d'un astéroïde puisse être lancée. Ce temps pourrait être considérablement réduit en pré-planifiant une mission prête à être lancée, mais rencontrer l'astéroïde puis le dévier d'au moins le diamètre de la Terre après son interception nécessitera toujours plusieurs années supplémentaires incompressibles.
Appellation
La partie Last Alert du nom ATLAS reconnaît que le système trouvera des astéroïdes plus petits des années trop tard pour une déviation potentielle, mais fournirait les jours ou les semaines d'avertissement nécessaires pour évacuer et préparer une zone cible. Selon le chef de projet ATLAS, John Tonry, « c'est suffisamment de temps pour évacuer la zone des personnes, prendre des mesures pour protéger les bâtiments et autres infrastructures, et être attentif au danger de tsunami généré par les impacts océaniques ». La plupart des dommages de plus d'un milliard de roubles et des 1 500 blessures causées par l' impact du météore de Chelyabinsk de 17 m en 2013 provenaient de vitres brisées par son onde de choc . Avec même quelques heures d'avertissement à l'avance, ces pertes et blessures auraient pu être considérablement réduites par des actions aussi simples que de maintenir toutes les fenêtres ouvertes avant l'impact et de rester à l'écart d'elles.
Aperçu
Le projet ATLAS a été développé à l' Université d'Hawaï avec un financement de 5 millions de dollars de la NASA, et son premier élément a été déployé en 2015. Ce premier télescope est devenu pleinement opérationnel fin 2015, et le second en mars 2017. Remplacement du Les plaques correctrices Schmidt initialement inférieures aux normes des deux télescopes en juin 2017 ont rapproché leur qualité d'image de sa largeur nominale de 2 pixels (3,8") et ont par conséquent amélioré leur sensibilité d'une magnitude . En août 2018, le projet a obtenu 3,8 millions de dollars de financement supplémentaire de la NASA pour installer deux télescopes dans l'hémisphère sud, dont l'un sera hébergé par l' observatoire astronomique sud-africain , et l'autre très probablement installé au Chili. Cette extension géographique d'ATLAS offrira une visibilité du ciel de l'extrême sud, une couverture plus continue, une meilleure résilience au mauvais temps, et des informations supplémentaires sur l'orbite de l'astéroïde de l' effet de parallaxe.Le concept ATLAS complet se compose de huit télescopes s, répartis sur le globe pour une couverture 24h/24h du ciel nocturne complet.
Tant que leur rayonnement n'est pas trop proche du Soleil, et pour le système actuel basé à Hawaï pas trop loin dans l'hémisphère sud, le système automatisé fournit un avertissement d'une semaine pour un astéroïde de 45 mètres (150 pieds) de diamètre, et un avertissement de trois semaines pour un 120 m (390 ft). Par comparaison, l' impact du météore de Chelyabinsk en février 2013 provenait d'un objet estimé à 17 m (60 pi) de diamètre. Sa direction d'arrivée était proche du Soleil et se trouvait donc dans l'angle mort de tout système d'avertissement de lumière visible basé sur Terre. Un objet similaire arrivant d'une direction sombre serait désormais détecté par ATLAS quelques jours à l'avance.
En tant que sous-produit de son objectif de conception principal, ATLAS peut identifier tout objet variable ou mobile modérément lumineux dans le ciel nocturne. Il recherche donc également des étoiles variables , des supernovae , des astéroïdes sans impact , des comètes et des planètes naines .
Conception et exploitation
Le concept ATLAS complet se compose de huit télescopes Wright - Schmidt f/2 de 50 centimètres de diamètre , répartis sur toute la planète pour un ciel nocturne complet et une couverture 24h/24h, et chacun équipé d'une caméra matricielle CCD de 110 mégapixels. Le système actuel se compose de deux télescopes fonctionnant à 160 km l'un de l'autre sur Haleakala et Mauna Loa dans les îles Hawaï, ATLAS1 et ATLAS2, avec le troisième télescope en construction à l' Observatoire astronomique sud-africain et un quatrième prévu au Chili. Ces télescopes se distinguent par leur grand champ de vision de 7,4° — environ 15 fois le diamètre de la pleine lune — dont leur caméra CCD 10 500 × 10 500 image le centre de 5,4° × 5,4°. Ce système peut imager tout le ciel nocturne visible depuis Hawaï avec environ 1000 points de télescope séparés. A 30 secondes par pose plus 10 secondes pour la lecture simultanée de la caméra et le repointage du télescope, chaque unité ATLAS peut donc balayer l'ensemble du ciel visible un peu plus d'une fois par nuit, avec une limite médiane de complétude à la magnitude apparente 19. Depuis la mission de le télescope doit identifier des objets en mouvement, chaque télescope observe en fait un quart du ciel quatre fois par nuit à des intervalles d'environ 15 minutes. Les quatre expositions permettent de relier automatiquement plusieurs observations d'un astéroïde sur une orbite préliminaire, avec une certaine robustesse à la perte d'une observation pour se chevaucher entre l'astéroïde et une étoile brillante, et de prédire sa position approximative les nuits suivantes. La magnitude apparente 19 est classée comme « respectable mais pas extrêmement faible », et est environ 100 000 fois trop faible pour être vue à l'œil nu depuis un endroit très sombre. C'est l'équivalent de la lumière d'une flamme d'allumette à New York vue de San Francisco. ATLAS balaie donc le ciel visible à beaucoup moins de profondeur, mais beaucoup plus rapidement, que de plus grands réseaux de télescopes d'arpentage tels que le Pan-STARRS de l'Université d'Hawaï . Pan-STARRS va environ 100 fois plus loin, mais il faut des semaines au lieu d'une demi-nuit pour balayer tout le ciel une seule fois. Cela rend ATLAS mieux adapté à la recherche de petits astéroïdes qui ne peuvent être vus que pendant les quelques jours où ils s'illuminent considérablement lorsqu'ils passent très près de la Terre.
Le programme d'observation de la Terre de la NASA a initialement fourni une subvention de 5 millions de dollars américains, dont 3,5 millions de dollars couvrant les trois premières années de conception, de construction et de développement de logiciels, et le reste de la subvention pour financer le fonctionnement des systèmes pendant deux ans après son entrée en service opérationnel complet. fin 2015. D'autres subventions de la NASA financent la poursuite de l'exploitation d'ATLAS jusqu'en 2021 et la construction de deux télescopes du Sud.
Découvertes
- SN 2018cow , une supernova relativement brillante le 16/06/2018.
- 2018 AH , le plus gros astéroïde à passer si près de la Terre depuis 1971 le 2018-01-02.
- A106fgF , un astéroïde de 2 à 5 m qui est passé très près de la Terre ou qui a percuté la Terre le 22/01/2018.
- 2018 RC, astéroïde proche de la Terre le 2018-09-03 (remarquable car il a été découvert plus d'un jour avant l'approche la plus proche le 2018-09-09).
- A10bMLz, débris spatiaux inconnus, soi-disant "objet sac poubelle vide" le 25/01/2019.
- 2019 MO , un astéroïde d'environ 4 m qui a impacté la mer des Caraïbes au sud de Porto Rico en juin 2019
- C/2019 Y4 (ATLAS) , comète
- 2020 VT 4 , un objet de 5 à 10 m qui est passé plus près de la Terre que tout autre astéroïde connu à quasi-accident