Eens per maand, gemiddeld, ergens op aarde verschijnt een vuurbal uit het niets en voor slechts enkele seconden, werpt een verblindende flits door de lucht voordat deze ontploft in een donderende explosie. Het gebeurde afgelopen zaterdag boven zuidelijk Afrika, waar een kleine ruimterots aan de nachtelijke hemel uiteenviel en – mogelijk – puin op de grond verspreidde, in afwachting van ontdekking door meteorietjagers.

Ondanks hun relatieve frequentie, van alle kleine ruimterotsen die de aarde hebben getroffen, slechts drie zijn door telescopen opgemerkt tijdens de laatste uren van hun ramkoers met onze planeet. Ze zijn allemaal ontdekt door de Catalina Sky Survey, of CSS, en toevallig door dezelfde man:Richard Kowalski. Kowalski is een van de senior onderzoeksspecialisten van de CSS en een 13-jarige veteraan van het Lunar and Planetary Laboratory van de Universiteit van Arizona.

De CSS is het enige zoekprogramma voor asteroïden dat in staat is om dreigende kleine impactors te detecteren, zegt directeur Eric Christensen. Op 2 juni, LA werd in 2018 geregistreerd als een korrelige vlek op de camerasensor van de 60-inch survey-telescoop van de UA op de berg Lemmon toen deze zich op ongeveer dezelfde afstand van de aarde bevond als de maan. Minder dan negen uur later, de 6-voet bolide explodeerde in een vuurbal aan de nachtelijke hemel boven zuidelijk Afrika.

"Een belangrijk onderdeel van deze gevoeligheid is het onmiddellijk verwerken van de gegevens zoals ze zijn verkregen, en bekwame waarnemers zoals Richard de gegevens te laten beoordelen, en rapporteer en volg alles wat nieuw en potentieel interessant is, Christensen zegt. "Hoewel onze primaire richtlijn van NASA is om grotere objecten in de buurt van de aarde te detecteren en te volgen, ons onderzoek is ook gevoelig voor kleinere, maar ook dichterbij gelegen asteroïden."

In de afgelopen 20 jaar, de CSS heeft ongeveer 8 ontdekt, 500 nabije aardse objecten, of bijna de helft van de bekende NEO-populatie, plus meer dan 100, 000 ongevaarlijke asteroïden in de hoofdgordel en honderden kometen.

Waarom blijft de overgrote meerderheid van kleine asteroïden zoals 2018 LA onopgemerkt?

Kowalski:De lucht en het zonnestelsel zijn erg groot, en het gezichtsveld met onze telescopen is in vergelijking klein. Daarom duurt het ongeveer een hele maand om de hele zichtbare hemel te scannen. Andere beperkende factoren zijn het feit dat de aarde zelf in de weg staat, dus je kunt alleen bepaalde delen van de lucht zien, afhankelijk van waar je bent. Ook, daglicht zorgt ervoor dat we de helft van de tijd niets kunnen detecteren. De kleinste asteroïde die we ontdekten was ongeveer een meter in doorsnee. Maar voor zulke kleine lichamen, de omstandigheden moeten precies goed zijn. Je weet hoe je soms een vliegtuig in de lucht ziet dat heel ver weg is, maar omdat de zon er precies goed op valt, zie je het glinsteren? Het spotten van kleine asteroïden lijkt erg op elkaar. De telescoop moet naar het juiste punt aan de hemel kijken waar het object zich bevindt, net zoals het helder genoeg wordt om het te kunnen zien. Juist vanwege hun kleine formaat, veel rotsen glippen door.

Kun je ons door het proces leiden dat de Catalina Sky Survey gebruikt om asteroïden in de buurt van de aarde te vinden?

Kowalski:We werken op een systematische manier; we proberen minstens één keer per maand de hele zichtbare hemel te bestrijken met onze 60-inch survey-telescoop op de berg Lemmon, en minstens vier keer per maand met onze 30-inch Schmidt-telescoop op de Bigelow, die een breder gezichtsveld heeft. Het grootste deel van het systeem is geautomatiseerd. Elke avond, we programmeren de telescopen om een ​​bepaald patroon te volgen. We nemen een opname van 30 seconden van een deel van de lucht, dan beweegt de telescoop naar een aangrenzend deel, maakt een andere blootstelling, enzovoort. Na het op deze manier in beeld brengen van 12 delen van de lucht, het gaat terug naar het eerste veld, en het doorloopt deze reeks vier keer, verspreid over 40 minuten.

Een gespecialiseerde software verwijdert de sterren in het beeld, zoekt naar dingen die kunnen bewegen en presenteert die aan de menselijke waarnemer die in de controlekamer zit. De menselijke oog-brein combinatie is beter in patroonherkenning, en daarom laten we mensen naar elk beeld kijken. Veel van de door de software gemarkeerde objecten zijn echte asteroïden, maar sommige zijn artefacten veroorzaakt door kosmische straling, zeer zwakke sterren, satellieten of elektronische ruis in het systeem. We zoeken naar al die dingen die er niet goed uitzien en controleren ze op consistente beweging.

Voordat we elke avond gaan werken, we downloaden de database van alle bekende asteroïden. Zodra we een signaal vinden dat een echt object is, we maken een samenvatting, die de richting en de schijnbare beweging in ons beeld berekent, en hoeveel het afwijkt van de voorspelde beweging van asteroïden in de hoofdgordel tussen Mars en Jupiter. Als we een nieuwe ontdekking hebben waaruit blijkt dat het geen bekend object is, we sturen een e-mail naar het Minor Planet Centre in Cambridge, Massachusetts, waar collega's ook een aantal controles zullen doen. Zodra hun computers door die controles gaan, de objecten worden vermeld op de bevestigingspagina voor objecten in de buurt van de aarde, NEOCP, waartoe iedereen toegang heeft:het zal hen vertellen waar ze hun telescopen moeten richten. Het hele proces, vanaf het moment dat iets op mijn scherm verschijnt tot het wordt gepubliceerd, duurt slechts ongeveer 10 minuten.

Hoeveel nieuwe asteroïden worden op deze manier ontdekt?

Kowalski:Onze huidige ontdekkingssnelheid kan variëren van één object per nacht tot maximaal 20. Ons record voor een enkele nacht ligt ergens rond de 30. Mijn persoonlijk record is 21 in één nacht. Dat was nog maar een paar weken geleden. Met onze nieuwe camera's, we bestrijken zoveel van de lucht en we zijn zo efficiënt in het proces dat we gemiddeld ergens tussen de acht en tien per nacht zijn, die in grootte variëren van 1-2 meter tot wel een kilometer in diameter. Maar de grotere zijn vrij zeldzaam. Meest gemiddeld van 10 tot 50 meter, en bijna al die zijn ongevaarlijk - ze zullen de aarde niet snel raken.

Over risico gesproken, hoe gevaarlijk zijn kleine asteroïden zoals 2018 LA?

Kowalski:In het geval van een klein lichaam zoals 2018 LA, we weten dat als het meteorieten laat vallen, het worden kleine stukjes, vuistgrote tot kiezelstenen, en de rest verandert in stof en damp. In het grote geheel der dingen, asteroïden in die categorie zetten een lichtshow op, maar ze zijn op geen enkele manier gevaarlijk. Terwijl het object de atmosfeer in knalt, de rots vertraagt ​​​​zo snel dat de achterkant sneller reist dan de voorkant en de druk te hoog wordt om het materiaal intact te laten. Daarom exploderen ze als vuurballen. Er is veel energie-output vanwege hun snelheid en de resulterende wrijving.

Wat bepaalt of een asteroïde in de atmosfeer zal verbranden of op de grond zal vallen?

Kowalski:Kortom:richting, snelheid en waar het van gemaakt is. Ook, de baan van het object:als het de aarde frontaal raakt, het gaat waarschijnlijk heel snel, tientallen kilometers per seconde. Die objecten zullen de binnenkomst veel minder overleven, tenzij ze erg groot zijn. Anderzijds, als een asteroïde de aarde van achteren inhaalt, het kan heel langzaam binnenkomen, en kan daarom kleiner zijn en toch de oppervlakte bereiken. Sommige meteorieten zijn erg broos, en die hebben de neiging om heel gemakkelijk in damp en stof op te gaan, terwijl andere letterlijk ijzeren kernen zijn van een andere asteroïde. Die hebben veel meer kans om de grond te bereiken.

Hoeveel weet je over een asteroïde als je hem eenmaal hebt ontdekt?

Kowalski:We doen geen beoordeling van fysieke eigenschappen. Als we objecten in de buurt van de aarde ontdekken, we wijzen ze alleen aan zodat andere groepen en amateurs vervolgwaarnemingen kunnen doen om erachter te komen, bijvoorbeeld, hoe snel ze draaien, waar ze van gemaakt zijn en dat soort dingen. Zo nu en dan, je zult complottheoretici horen zeggen dat we het publiek bewust niet zouden vertellen als we een groot en potentieel gevaarlijk botslichaam zouden ontdekken op een ramkoers met de aarde. De waarheid is, elk object ziet er in wezen hetzelfde uit, het is gewoon een grijze stip op het scherm voor mij. Ik weet op geen enkele manier of het gaat toeslaan, of waar het van gemaakt is, enz. Het proces van het ontdekken van deze objecten en de korte tijd zorgen ervoor dat de informatie onmiddellijk naar buiten komt. We willen het publiek erbij betrekken, en we willen zoveel mogelijk mensen bereiken met telescopen, omdat hoe meer vervolgwaarnemingen we over de tijd kunnen spreiden, hoe nauwkeuriger we kunnen voorspellen waar die dingen kunnen gebeuren.

Hoe kwam je erachter dat met 2018 LA, je een andere asteroïde had ontdekt die uiteindelijk de aarde insloeg?

Kowalski:Ik werk meestal tot het ochtendgloren, en ik slaap niet zo goed op de berg, dus ik woon elke ochtend naar huis. Ik wist niet dat het effect zou hebben totdat ik de volgende ochtend wakker werd. Vaak ben ik de laatste die het weet. Ons team van waarnemers doet hetzelfde werk - op zoek naar deze inslaande asteroïden - dus het is geen grote verrassing om ze te ontdekken. Wat een grote verrassing was, was het feit dat ik degene was die alle drie de waargenomen impactoren ontdekte. Mijn vrouw stelde voor om mezelf die dag te trakteren op een grote T-bone steak om het te vieren, en dat is wat ik deed.