Op 14 augustus 2021, een kleine asteroïde (NEA) genaamd 2021 PJ1 passeerde onze planeet op een afstand van meer dan 1 miljoen mijl (ongeveer 1,7 miljoen kilometer). Tussen 65 en 100 voet (20 en 30 meter) breed, de recent ontdekte asteroïde was geen bedreiging voor de aarde. Maar de nadering van deze asteroïde was historisch, het markeren van de 1, 000ste NEA die in iets meer dan 50 jaar door planetaire radar is waargenomen.

En slechts zeven dagen later, planetaire radar observeerde de 1, 001ste zo'n object, maar deze was veel groter.

Sinds de eerste radarwaarneming van de asteroïde 1566 Icarus in 1968, deze krachtige techniek is gebruikt om passerende NEA's en kometen te observeren (gezamenlijk bekend als bijna-aarde-objecten, of NEO's). Deze radardetecties verbeteren onze kennis van NEO-banen, het verstrekken van de gegevens die berekeningen van toekomstige bewegingen met decennia tot eeuwen kunnen verlengen en definitief helpen voorspellen of een asteroïde de aarde zal raken, of als het gewoon in de buurt komt. Bijvoorbeeld, recente radarmetingen van de potentieel gevaarlijke asteroïde Apophis hielpen de mogelijkheid te elimineren dat deze de aarde de komende 100 jaar zou treffen.

In aanvulling, ze kunnen wetenschappers gedetailleerde informatie geven over fysieke eigenschappen die alleen kunnen worden geëvenaard door een ruimtevaartuig te sturen en deze objecten van dichtbij te observeren. Afhankelijk van de grootte en afstand van een asteroïde, radar kan worden gebruikt om het oppervlak in ingewikkelde details in beeld te brengen en tegelijkertijd de grootte te bepalen, vorm, draaisnelheid, en of het al dan niet vergezeld gaat van een of meer kleine manen.

In het geval van de PJ1 2021 de asteroïde was te klein en de waarnemingstijd te kort om beelden te verkrijgen. Maar als de 1, 000ste NEA gedetecteerd door planetaire radar, de mijlpaal benadrukt de inspanningen om de NEA's te bestuderen die dicht bij de aarde zijn gepasseerd.

"2021 PJ1 is een kleine asteroïde, dus toen het ons passeerde op een afstand van meer dan een miljoen mijl, we konden geen gedetailleerde radarbeelden krijgen, " zei Lance Benner, die het NASA-onderzoeksprogramma voor asteroïdenradar leidt in het Jet Propulsion Laboratory van NASA in Zuid-Californië. "Maar zelfs op die afstand, planetaire radar is krachtig genoeg om het te detecteren en zijn snelheid met een zeer hoge precisie te meten, die onze kennis van zijn toekomstige beweging aanzienlijk verbeterd."

Benner en zijn team leidden deze inspanning met behulp van de 70 meter (230 voet) Deep Space Station 14 (DSS-14) antenne in het Goldstone Deep Space Complex van het Deep Space Network in de buurt van Barstow, Californië, om radiogolven naar de asteroïde te verzenden en de radarreflecties te ontvangen, of "echo's".

(Radio)golven vangen

Van alle asteroïden die door planetaire radar zijn waargenomen, ruim de helft werd waargenomen door de grote 305-meter (1, 000-voet) telescoop op het Arecibo-observatorium in Puerto Rico voordat deze in 2020 werd beschadigd en buiten gebruik werd gesteld. De antenne stortte kort daarna in. Goldstone's DSS-14 en 34 meter (112 voet) DSS-13 antennes hebben tot nu toe 374 nabije-aarde asteroïden waargenomen. Veertien NEA's zijn ook waargenomen in Australië met behulp van antennes in het Canberra Deep Space Communication Complex van het Deep Space Network om radiogolven naar de asteroïden en de CSIRO's Australian Telescope Compact Array en Parkes Observatory in New South Wales te verzenden om de radarreflecties te ontvangen.

Bijna driekwart van alle NEA-radarwaarnemingen is gedaan sinds NASA's NEO Observations Program, nu een onderdeel van het Planetaire Defensieprogramma, 10 jaar geleden verhoogde financiering voor dit werk.

De meest recente asteroïde die door radar is waargenomen, naderde de aarde slechts een week na 2021 PJ1. Tussen 20 en 24 augustus Goldstone maakte een foto van de AJ193 uit 2016 toen deze onze planeet passeerde op een afstand van 2,1 miljoen mijl (ongeveer 3,4 miljoen kilometer). Hoewel deze asteroïde verder weg was dan 2021 PJ1, zijn radarecho's waren sterker omdat 2016 AJ193 ongeveer 40 keer groter is, met een diameter van ongeveer driekwart mijl (1,3 kilometer). De radarbeelden onthulden aanzienlijke details op het oppervlak van het object, inclusief ribbels, kleine heuvels, vlakke gebieden, holtes, en mogelijke rotsblokken.

"De 2016 AJ193-benadering bood een belangrijke kans om de eigenschappen van het object te bestuderen en ons begrip van zijn toekomstige beweging rond de zon te verbeteren, " zei Shantanu Naidu, een wetenschapper bij JPL die de 22 augustus-observaties van 2016 AJ193 leidde. "Het heeft een kometenbaan, wat suggereert dat het een inactieve komeet kan zijn. Maar we wisten er weinig van voor deze pas, behalve de grootte en hoeveel zonlicht het oppervlak reflecteert, dus hebben we deze observatiecampagne jaren geleden gepland."

NASA's NEOWISE-missie had eerder de grootte van 2016 AJ193 gemeten, maar de Goldstone-waarnemingen onthulden meer details:het blijkt een zeer complex en interessant object te zijn dat met een periode van 3,5 uur ronddraait.

Wetenschappers zullen deze nieuwe waarnemingen van 2016 AJ193 gebruiken - de 1, 001e NEA waargenomen door planetaire radar - om de grootte ervan beter te begrijpen, vorm, en compositie. Net als bij de PJ1 2021 metingen van zijn afstand en snelheid tijdens deze benadering leverden ook gegevens op die de onzekerheden bij het berekenen van zijn baan zullen verminderen.

"Naast de onderzoeken waarbij optische telescopen op de grond en in de ruimte worden gebruikt om bijna 27 te detecteren en te volgen, 000 NEO's in ons hele zonnestelsel, planetaire radar is een belangrijk hulpmiddel voor het bewaken van asteroïden die dicht bij de aarde komen, " zei Kelly Snel, NEO Observations Program Manager van het Planetary Defense Coordination Office op het NASA-hoofdkwartier in Washington. "Het bereiken van deze mijlpaal van nu iets meer dan 1 000 radardetecties van NEA's benadrukt de belangrijke bijdrage die is geleverd aan het karakteriseren van deze gevaarlijke populatie, wat van fundamenteel belang is voor onze planetaire defensie-inspanningen."