มันเป็นแบบแผนทางดาราศาสตร์ที่รู้จักกันดีว่าโลกมีดาวเทียมจากธรรมชาติเพียงดวงเดียวซึ่งรู้จักกันในชื่อ "ดวงจันทร์" อย่างไรก็ตามนักดาราศาสตร์ได้รู้จักกันมานานกว่าทศวรรษแล้วเล็กน้อยซึ่งโลกก็มีประชากรที่รู้จักกันในชื่อ "ดวงจันทร์ชั่วคราว" สิ่งเหล่านี้เป็นส่วนหนึ่งของวัตถุใกล้โลก (NEOs) ที่ถูกอุ้มขึ้นโดยแรงโน้มถ่วงของโลกชั่วคราวและคาดว่าจะโคจรรอบโลกของเรา
จากการศึกษาใหม่โดยทีมนักดาราศาสตร์และนักดาราศาสตร์ชาวอเมริกันนักดาราศาสตร์วงโคจร (TCOs) ที่ถูกจับชั่วคราวเหล่านี้สามารถศึกษาด้วยกล้องโทรทรรศน์สำรวจสรุปผลขนาดใหญ่ (LSST) ในชิลีซึ่งคาดว่าจะเปิดใช้งานในปี 2020 โดยการตรวจสอบวัตถุเหล่านี้ ด้วยกล้องโทรทรรศน์รุ่นต่อไปผู้เขียนของการศึกษายืนยันว่าเรายืนที่จะเรียนรู้มากมายเกี่ยวกับ NEOs และแม้กระทั่งเริ่มดำเนินภารกิจให้กับพวกเขา
การศึกษาซึ่งเพิ่งปรากฏในวารสาร อิคารัสนำโดย Grigori Fedorets นักศึกษาปริญญาเอกจากภาควิชาฟิสิกส์ของมหาวิทยาลัย Helsinki เขาเข้าร่วมโดยนักฟิสิกส์จากLuleå University of Technology, การวิจัยข้อมูลแบบเข้มข้นของมหาวิทยาลัยวอชิงตันในด้านดาราศาสตร์ฟิสิกส์และจักรวาลวิทยา (DIRAC) และมหาวิทยาลัยฮาวาย
แนวคิดของ TCO ได้รับการกล่าวอ้างเป็นครั้งแรกในปี 2549 หลังจากการค้นพบและวิเคราะห์คุณสมบัติของ RH120 ซึ่งเป็นวัตถุที่วัดเส้นผ่านศูนย์กลาง 2 ถึง 3 เมตร (6.5 ถึง 10 ฟุต) ที่ปกติแล้วโคจรรอบดวงอาทิตย์ ทุก ๆ ยี่สิบปีที่ผ่านมามันเข้าใกล้ระบบ Earth-Moon และถูกจับโดยแรงโน้มถ่วงของโลกชั่วคราว
การสำรวจครั้งต่อไปของ NEO เช่นดาวเคราะห์น้อย 1991 VG และดาวตก EN130114 ได้เพิ่มน้ำหนักให้กับทฤษฎีนี้และอนุญาตให้นักดาราศาสตร์วางข้อ จำกัด ในประชากร TCO สิ่งนี้นำไปสู่ข้อสรุปว่าดาวเทียมที่ถูกจับมาชั่วคราวนั้นมีประชากรสองคน ในอีกด้านหนึ่งมี TCOs ซึ่งเทียบเท่ากับการปฏิวัติอย่างน้อยหนึ่งรอบโลกขณะที่ถูกจับ
ประการที่สองมี flybys ที่ถูกจับชั่วคราว (TCFs) ซึ่งทำให้เทียบเท่ากับการปฏิวัติน้อยกว่าหนึ่งขณะที่ถูกจับ ตามที่ Fedorets และเพื่อนร่วมงานของเขาวัตถุเหล่านี้เป็นเป้าหมายที่น่าดึงดูดสำหรับการวิจัยและการนัดพบกับยานอวกาศไม่ว่าจะเป็นในรูปแบบของภารกิจขนาด CubeSat หรือยานอวกาศขนาดใหญ่ที่สามารถทำภารกิจตัวอย่างกลับมาได้
สำหรับการเริ่มต้นการศึกษาของวัตถุเหล่านี้จะช่วยให้นักดาราศาสตร์ จำกัด ขนาดและความถี่ของ NEOs ที่มีขนาดตั้งแต่ 1 ใน 10 ของเมตรถึงเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 เมตรซึ่งไม่เข้าใจ โดยปกติแล้ววัตถุเหล่านี้จะเล็กเกินไปและสลัวเกินไปสำหรับกล้องโทรทรรศน์และเทคนิคส่วนใหญ่ที่จะสังเกตได้อย่างมีประสิทธิภาพ
การตรวจสอบและศึกษาระดับ NEOs พิเศษนี้คือสิ่งที่ LSST เข้ามาเล่น เนื่องจากมีความละเอียดและความไวสูง LSST จึงคาดว่าจะเป็นหนึ่งในโรงงานหลักสำหรับการค้นพบ NEO และวัตถุอันตรายที่อาจตรวจจับได้ยาก ตามที่ Fedorets บอก Space Magazine ผ่านอีเมล:
“ [E] ven สำหรับ LSST ดวงจันทร์บริวารส่วนใหญ่จะสลัวเกินกว่าจะค้นพบ อย่างไรก็ตามมันจะเป็นเพียงการสำรวจความสามารถในการค้นพบดวงจันทร์ชั่วคราวเป็นประจำ ... คุณสมบัติของ LSST ที่เหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับการตรวจจับ TCO ได้แก่ : มุมมองขนาดใหญ่; การ จำกัด ขนาด V = 24.7 ทำให้สามารถตรวจจับวัตถุเลือนลางได้ โหมดการทำงานพร้อมการสังเกตจากด้านหลังถึงด้านหลังและการติดตามอย่างรวดเร็วของสนามเดียวกันในตอนแรกในคืนเดียวกันช่วยในการระบุวัตถุที่เคลื่อนที่เร็ว
เมื่อมันเริ่มขึ้นแล้วกล้องโทรทรรศน์ LSST จะทำการสำรวจนาน 10 ปีซึ่งจะตอบคำถามที่เร่งด่วนที่สุดเกี่ยวกับโครงสร้างและวิวัฒนาการของจักรวาล เหล่านี้รวมถึงความลึกลับของสสารมืดและพลังงานมืดและการก่อตัวและโครงสร้างของทางช้างเผือก นอกจากนี้ยังจะอุทิศเวลาในการสังเกตการณ์ให้กับระบบสุริยะด้วยความหวังว่าจะได้เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับประชากรดาวเคราะห์น้อยและ NEO
เพื่อกำหนดจำนวน TCO ที่ LSST จะตรวจพบทีมจะทำการจำลองสถานการณ์ งานของพวกเขาสร้างขึ้นจากการศึกษาก่อนหน้านี้ที่ดำเนินการในปี 2557 โดยดร. ไบรซ์โบลินแห่งคาลเทคและเพื่อนร่วมงานซึ่งพวกเขาประเมินสิ่งอำนวยความสะดวกทางดาราศาสตร์ทั้งในปัจจุบันและอนาคต การศึกษาครั้งนี้ระบุว่า LSST จะมีประสิทธิภาพอย่างมากในการตรวจจับดวงจันทร์ชั่วคราวหรือไม่
สำหรับการศึกษาของพวกเขา Fedorets ได้พิจารณาการทำงานของ Bolin อีกครั้งและทำการวิเคราะห์ด้วยตนเอง ตามที่เขาอธิบายไว้:
“ ประชากรสังเคราะห์ดวงจันทร์ชั่วคราว [A] วิ่งผ่านการจำลองชี้ LSST การวิเคราะห์เบื้องต้นแสดงให้เห็นว่าระบบการประมวลผลวัตถุเคลื่อนที่ของ LSST สามารถรับรู้วัตถุสามชิ้นในเวลาสี่ปีเท่านั้น (จังหวะของการตรวจจับสามครั้งภายในระยะเวลา 15 วัน) สิ่งนี้ดูเหมือนจะเป็นจำนวนน้อยดังนั้นเราจึงทำการวิเคราะห์เพิ่มเติม เราเลือกการสังเกตทั้งหมดด้วยการสังเกตอย่างน้อยสองครั้งและทำการกำหนดวงโคจรและเชื่อมโยงวงโคจรด้วยวิธีการทางเลือกแทน MOPS การรักษาพิเศษนี้เพิ่มจำนวนผู้สมัครจากดวงจันทร์ชั่วคราวที่สังเกตได้โดยลำดับความสำคัญ”
ในท้ายที่สุด Fedorets และทีมของเขาสรุปว่าการใช้ LSST และซอฟต์แวร์ระบุตัวตนดาวเคราะห์น้อยอัตโนมัติที่ทันสมัย - aka ระบบการประมวลผลวัตถุเคลื่อนที่ (MOPS) - สามารถค้นพบ TCO ได้ปีละครั้ง อัตราดังกล่าวสามารถเพิ่มเป็นหนึ่ง TCO ทุกสองเดือนหากเครื่องมือซอฟต์แวร์เพิ่มเติมได้รับการพัฒนาโดยเฉพาะสำหรับการระบุตัวตนของ TCO ที่สามารถเติมเต็ม MOPS พื้นฐาน
ในท้ายที่สุดการศึกษา TCOs จะเป็นประโยชน์ต่อนักดาราศาสตร์ด้วยเหตุผลหลายประการ สำหรับผู้เริ่มมีช่องว่างระหว่างการศึกษาดาวเคราะห์น้อยที่ใหญ่กว่าและ bolides ขนาดเล็ก - อุกกาบาตขนาดเล็กที่เผาไหม้อย่างสม่ำเสมอในชั้นบรรยากาศของโลก ผู้ที่ตกอยู่ในระหว่างซึ่งโดยทั่วไปจะวัดระหว่าง 1 และ 40 เมตร (~ 3 ถึง 130 ฟุต) ในขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางในปัจจุบันไม่ได้มีข้อ จำกัด ที่ดี
“ ดวงจันทร์ชั่วคราวเป็นประชากรที่ดีในการ จำกัด ช่วงขนาดดังกล่าวเนื่องจากในช่วงขนาดนั้นพวกมันควรปรากฏขึ้นเป็นประจำและตรวจพบด้วย LSST” Fedorets กล่าว “ ยิ่งไปกว่านั้น TCO เป็นเป้าหมายที่โดดเด่นสำหรับภารกิจ [ในแหล่งกำเนิด] พวกเขาถูกส่ง“ ฟรี” ไปยังบริเวณใกล้เคียงของโลก ดังนั้นจำเป็นต้องใช้เชื้อเพลิงในปริมาณที่ค่อนข้างน้อยในการเข้าถึง ภารกิจที่มีศักยภาพสามารถออกแบบได้เช่นเดียวกับในแหล่งกำเนิด Flyby Mission (เช่นคลาส CubeSat) หรือเป็นขั้นตอนแรกในการใช้ทรัพยากรดาวเคราะห์น้อย”
ประโยชน์อีกประการหนึ่งของการศึกษาวัตถุเหล่านี้คือวิธีที่พวกเขาจะช่วยให้นักดาราศาสตร์ได้รับความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับวัตถุที่อาจเป็นอันตราย (PHOs) คำนี้ใช้อธิบายดาวเคราะห์น้อยที่โคจรรอบโลกเป็นระยะและมีความเสี่ยงต่อการชน ในขณะที่พวกเขามีลักษณะการสังเกตคล้ายกับ TCO พวกเขาสามารถแยกแยะได้โดยอิงจากวงโคจรของตนเอง
แน่นอนว่า Fedorets เน้นว่าในขณะที่ TCO ใช้เวลาเป็นเดือนในวงโคจรรอบโลก แต่ภารกิจที่เป็นไปได้ในการศึกษาหนึ่งในนั้นคือต้องตอบสนองอย่างรวดเร็วในธรรมชาติ โชคดีที่ ESA กำลังพัฒนาภารกิจดังกล่าวในรูปแบบของ "Comet Interceptor" ซึ่งจะเปิดตัวสู่วงโคจรจำศีลที่เสถียรและเปิดใช้งานเมื่อดาวหางหรือดาวเคราะห์น้อยเข้าสู่วงโคจรของโลก
ความเข้าใจที่มากขึ้นเกี่ยวกับดาวเทียมชั่วคราวของโลกวัตถุที่อาจเป็นอันตรายและดาวเคราะห์น้อยใกล้โลกเป็นเพียงหนึ่งในผลประโยชน์มากมายที่คาดว่าจะมาจากกล้องโทรทรรศน์รุ่นต่อไปเช่น LSST เครื่องมือเหล่านี้ไม่เพียง แต่จะช่วยให้เรามองเห็นไกลออกไปและมีความชัดเจนมากขึ้น (ซึ่งเป็นการขยายความรู้ของเราเกี่ยวกับระบบสุริยะและจักรวาล) พวกเขายังสามารถช่วยให้เรามั่นใจในการอยู่รอดในระยะยาวของเรา
