Het modelleren van de vorm en beweging van asteroïden in de buurt van de aarde is nu tot 25 keer sneller dankzij nieuw onderzoek van de Washington State University.

De WSU-wetenschappers verbeterden de software die werd gebruikt om duizenden nabije aardse asteroïden en kometen te volgen, die worden gedefinieerd als binnen 121 miljoen mijl of ongeveer 1,3 keer de afstand tot de zon.

Hun werk biedt een waardevol nieuw hulpmiddel om asteroïden te bestuderen en te bepalen welke van hen zich op een ramkoers met de aarde bevinden.

Matt Engels, een doctoraat student die heeft gewerkt met professor Scott Hudson in de School of Engineering and Applied Sciences van WSU Tri-Cities, is hoofdauteur van een paper over het onderzoek in het julinummer van Astronomie en informatica .

Onderzoekers willen graag betere informatie over asteroïden, inclusief wie van hen op de aarde zou kunnen neerstorten. De rotsen kunnen ook waardevolle wetenschappelijke informatie opleveren, het beantwoorden van fundamentele vragen over het ontstaan ​​van ons zonnestelsel en het geven van een kijkje in ons planetaire verleden. Meer weten over de samenstelling van individuele asteroïden zou ook nieuwe kansen kunnen bieden voor mogelijke asteroïde-mijnbouw.

NASA houdt een catalogus bij met informatie over meer dan 20, 000 nabije aardse asteroïden en kometen. Halverwege de jaren negentig wisten wetenschappers van minder dan 200 van dergelijke ruimterotsen, maar met betere telescopen en meer inspanningen bij het onderzoeken, het aantal bekende asteroïden is enorm gegroeid.

Maar, er zijn slechts een straaltje papieren die individuele asteroïden beschrijven. Zodra een nieuwe asteroïde is ontdekt, modelleren duurt enkele maanden, zo niet langer, zei Engels. Het onderzoek is nauwgezet.

Halverwege de jaren negentig, Hudson, wie heeft een asteroïde naar hem vernoemd, schreef de primaire modelleringssoftwaretool die onderzoekers gebruiken om asteroïden en hun gedrag te beschrijven. Met behulp van op de grond gebaseerde radar- en optische gegevens, de software helpt onderzoekers belangrijke informatie te leren, zoals de mogelijke minerale samenstelling van een asteroïde, huidige en toekomstige baan, vorm, en hoe het in de ruimte draait.

In feite, Hudson was co-auteur van een paper gepubliceerd in Wetenschap die vaststelde dat ten minste één asteroïde, 1950 DA, heeft een zeer kleine kans om de aarde te raken gedurende een precieze periode van 20 minuten in maart 2880.

"De software is geschreven voor een supercomputer, dus het is echt, erg langzaam, " zei Engels, die sprong op het verbeteren van het voor zijn Ph.D. projecteren. "Het kan lang duren om de modellering te doen om er conclusies uit te trekken, en het duurt even om de gegevens te kraken om een ​​paper te schrijven."

De nieuwe versie van code werkt veel sneller. De onderzoekers hebben het herzien om operaties gelijktijdig te laten werken in plaats van één voor één uit te voeren. Omdat het werk erg lijkt op de alledaagse graphics die moderne computers gebruiken om mooie displays te maken, de onderzoekers brachten de bewerkingen over naar de grafische verwerkingseenheden van de computer, of GPU's.

GPU's zijn ontworpen om complexe wiskundige en geometrische berekeningen uit te voeren voor grafische weergave en hebben een enorme hoeveelheid kracht om parallelle berekeningen uit te voeren.

"Het maakt gebruik van de paardenkracht die wordt gebruikt bij het renderen van computergraphics, "Zei Engels. "Het is zeer kosteneffectief en je hebt geen supercomputer nodig. U kunt een grafische kaart op consumentenniveau gebruiken die beschikbaar is voor minder dan $ 500."

De verbeteringen aan de algoritmen zouden ooit ook voor verschillende andere doeleinden kunnen worden gebruikt, zei Engels, die werkt als onderzoeksingenieur bij Pacific Northwest National Laboratory, zoals voor het modelleren van systemen in het elektriciteitsnet of de gas- en olie-industrie.

Engels verifieert de code met echte asteroïdegegevens. Hij hoopt het later dit jaar beschikbaar te hebben voor de sterrenkundegemeenschap.