Могут ли небольшие астероиды в поясе астероидов быть обнаружены на лету и какую угрозу они представляют для пилотируемой космической миссии?

Орбитальная скорость Марса составляет около 24 км/сек, или ~ 2 млн км/день, поэтому относительная скорость относительно астероида может быть довольно низкой для астероида на аналогичной орбите или легко достигать 1 млн км/день или больше для астероида на такой же орбите. странная орбита.

Оптический (визуальный, тепловой ИК)

Вы можете установить несколько оптических (видимого или теплового ИК) обзорных телескопов вокруг Марса и попытаться внимательно просканировать самую небесную сферу (за исключением направлений, близких к Солнцу) в поисках неожиданных, очень тусклых объектов, движущихся непредсказуемо, но это довольно сложная задача, и где-то в общем направлении на Солнце все еще есть большое слепое пятно.

Лучше начать искать прямо сейчас! Потенциальные НМО (околомарсианские объекты) вы бы начали искать сейчас или, по крайней мере, за несколько лет до того, как вам понадобится информация. И вы бы использовали космический телескоп с орбитой ближе к Солнцу, чем к Марсу, по двум причинам:

1. С другим периодом, чем у Марса, объект приблизится к вам в пределах нескольких витков. Синодический период$\frac{1}{T_S} = \left(\frac{1}{T_1} - \frac{1}{T_2} \right)$является довольно коротким, когда два периода существенно различаются.

2. Поскольку целевые объекты находятся дальше от Солнца, чем вы, их близкое сближение происходит, когда они находятся в ночном небе, поэтому вам не нужно беспокоиться о Солнце.

Номер 2 важен, потому что он означает, что вы можете защитить свой телескоп от солнечного нагрева, а также от света. Вы хотите, чтобы криогенная оптика и датчики телескопа охотника за астероидами были очень холодными.

Оказывается, этих нарушителей спокойствия легче искать в тепловом инфракрасном диапазоне, чем в видимом свете. Они довольно черные (альбедо часто от 0,05 до 0,1) и плохо отражают прямые солнечные лучи. Но это означает, что они поглощают большую часть солнечного света и эффективно излучают его в тепловом инфракрасном диапазоне. Но единственный способ получить телескоп, чувствительный к тепловому ИК, — это сделать весь телескоп (зеркала, оптику и датчики) очень холодным, чтобы тепловое излучение удаленного астероида не заглушалось тепловым ИК от самого телескопа.

Большинство звезд (но не все объекты) намного тусклее в тепловом ИК-диапазоне, чем в видимом, так что это потенциально может помочь при сортировке астероидов и звезд при предварительной обработке по сравнению с визуальными обзорами.

Источник: NEOCam: поиск астероидов до того, как они найдут нас (орбита)

Для получения дополнительной информации о WISE, NeoWISE, NEOCam (теперь NEO Surveyor) и B612 см.:

• Почему точка либрации Земля-Солнце L1 была выбрана для NEOCam для обнаружения новых ОСЗ?
• Как будет работать «флот малых охотников за астероидами» B612 Foundation & York Space Systems?
• Что, по мнению этой статьи, неверно (количественно и процедурно) в данных WISE и NeoWISE по астероидам?
• Что такое синтетическое отслеживание и почему 35-сантиметровый тепловизор Земли будет в 10-30 раз лучше, чем Pan-STARRS или LSST для обнаружения межзвездных астероидов?
• Рассчитать положение объекта NEO с данными НАСА об объектах, сближающихся с Землей

Радар, лидар

Вы можете подумать о поиске с помощью радара (аналогично тому, как отслеживается космический мусор), но вы быстро откажетесь от него. Солнце окрашивает объекты между этим местом и Марсом мощностью от 0,5 до 1,3 киловатт на квадратный метр, и на расстоянии в миллион километров вы не сможете сопоставить это с радаром или даже лидаром, по крайней мере, в обозримом будущем.

Другой способ, которым это часто выражается, состоит в том, что сила сигналов, использующих оптическое обнаружение, изменяется по мере того, как$1/r^2$тогда как для радара (где у вас есть кругосветное путешествие) он варьируется как$1/r^4$.