Ed Law는 치명적인 소행성으로부터 지구를 구하고 싶어합니다.

또는 최소한, 큰 우주 암석이 우리 쪽으로 오는 경우 응용 물리학 박사 학위를 소지한 전 NASA 우주비행사인 Dr. Lu는 인류를 위한 수년간의 사전 경고와 기회가 있기를 바랍니다. . 그것을 소비.

화요일 루 박사가 창립을 도운 비영리 단체인 B612 재단은 100개 이상의 소행성을 발견했다고 발표했다. (기관 이름은 앙투안 드 생텍쥐페리의 동화 ‘어린왕자’에서 따온 것으로, B612는 주인공의 소행성이다.)

이 자체는 눈에 띄지 않습니다. 새로운 소행성은 전 세계의 하늘 관측자들에 의해 항상 보고되고 있습니다. 여기에는 밤하늘을 체계적으로 조사하는 뒤뜰 망원경과 로봇 측량기를 사용하는 애호가가 포함됩니다.

놀랍게도 B612는 새로운 망원경을 만들거나 기존 망원경으로 새로운 관찰을 하지 않았습니다. 대신, B612로 자금을 지원받은 연구원들은 680억 포인트의 우주 빛에서 소행성을 선별하기 위해 오래된 이미지에 정교한 계산 기능을 적용했습니다. 사진에 담았습니다.

이것은 현대 천문학의 방법이다.루 박사가 말했다.

검색 추가 NASA 및 기타 조직의 “행성 방어” 노력 세계 각국.

오늘날 직경이 최소 460피트인 25,000개의 지구 근방 소행성 중 약 40%만이 발견되었습니다. 나머지 60%(약 15,000개의 우주 암석)는 각각 지구와 충돌할 때 수억 톤의 TNT에 해당하는 에너지를 방출할 수 있는 잠재력이 있는 것으로 밝혀지지 않은 상태로 남아 있습니다.

B612는 워싱턴 대학교 대학원생인 요아킴 모옌스와 천문학 교수인 마리오 주릭 박사와 공동으로 작업했다. 대학 천체 물리학 및 우주론의 데이터 집약 연구 연구소(Institute for Data-Intensive Research in Astrophysics and Cosmology)의 그들과 동료들은 천체 이미지를 조사하여 어떤 빛의 점이 소행성일 수 있는지 결정할 뿐만 아니라 다른 밤에 촬영한 이미지에서 어떤 빛의 지점을 볼 수 있는 알고리즘을 개발했습니다. 실제로 같은 소행성입니다.

본질적으로 연구원들은 실제로 보였지만 관찰되지 않은 것을 감지하는 방법을 개발했습니다.

일반적으로 소행성은 밤하늘의 같은 부분을 하룻밤 동안 여러 번 촬영할 때 발견됩니다. 밤하늘의 한 조각에는 많은 빛의 지점이 포함되어 있습니다. 먼 별과 은하계는 같은 순서로 유지됩니다. 그러나 태양계 내에서 훨씬 더 가까운 물체는 빠르게 움직이며 밤 동안 그 위치가 바뀝니다.

천문학자들은 하룻밤 동안 하나의 움직이는 물체에 대한 일련의 관찰을 “추적”이라고 부릅니다. 추적기는 천체의 움직임에 대한 표시를 제공하여 천문학자들이 다른 밤을 찾을 수 있는 곳으로 안내합니다. 그들은 또한 같은 물체의 오래된 사진을 검색할 수 있습니다.

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체계적인 소행성 탐색의 일부가 아닌 많은 천문 관측은 필연적으로 소행성을 기록하지만, 작은 경로를 결합하는 데 필요한 여러 관측이 아니라 단일 시간과 장소에서만 기록됩니다.

예를 들어, NOIRLab 이미지는 우주에 있는 은하의 분포를 매핑하기 위해 밤하늘의 거의 8분의 1에 대한 조사의 일환으로 칠레의 Victor M. Blanco 4미터 망원경으로 주로 촬영되었습니다.

여분의 빛의 반점은 천문학자들이 연구하던 것이 아니었기 때문에 무시되었습니다. Lu 박사는 “하늘의 무작위 사진에 있는 무작위 데이터일 뿐입니다.”라고 말했습니다.

그러나 Moeyens 씨와 Juric 박사에게는 별이나 은하가 아닌 빛의 단일 지점이 THOR(Tracklet-less Heliocentric Orbit Recovery)라고 명명된 알고리즘의 시작점입니다.

중력의 법칙은 소행성의 운동을 제어합니다. THOR는 특정 거리와 속도를 가정하여 관찰된 빛의 지점에 해당하는 테스트 궤도를 생성합니다. 그런 다음 다음 밤과 이전 밤에 소행성이 어디에 있었는지 계산합니다. 데이터에 빛의 점이 나타나면 같은 소행성일 수 있습니다. 알고리즘이 몇 주 안에 5~6개의 관측치를 함께 묶을 수 있다면 소행성을 발견할 수 있는 유망한 후보입니다.

원칙적으로 검사할 수 있는 테스트 궤도의 수는 무한하지만 계산하기에는 결코 비실용적이지 않습니다. 실제로, 소행성은 특정 궤도 주위에 모여 있기 때문에 알고리즘은 신중하게 선택한 수천 가지 가능성만 고려하면 됩니다.

그러나 잠재적인 수천 개의 소행성에 대해 수천 개의 테스트 궤도를 계산하는 것은 숫자를 해독하는 데 어려운 작업입니다. 그러나 인터넷을 통해 분산된 방대한 컴퓨팅 성능과 데이터 스토리지인 클라우드 컴퓨팅의 출현으로 이를 가능하게 했습니다. Google은 이러한 노력에 Google Cloud 플랫폼에 시간을 할애했습니다.

Google의 응용 인공 지능 이사인 Scott Benberthy는 “내가 본 앱 중 가장 멋진 앱 중 하나입니다.”라고 말했습니다.

지금까지 과학자들은 NOIRLab 아카이브에서 2013년 9월 한 달 동안 데이터의 약 1/8을 조사했습니다. THOR는 1,354개의 잠재적 소행성을 생성했습니다. 그들 중 몇몇은 이미 국제 천문 연맹의 소행성 센터에서 관리하는 소행성 목록에 있었습니다. 그들 중 일부는 이전에 관찰되었지만 단 하룻밤 사이에는 궤도가 자신있게 결정하기에 충분하지 않았습니다.

소행성센터는 지금까지 104개의 천체가 새로운 발견임을 확인했다. NOIRLab 아카이브에는 수만 개의 소행성이 발견되기를 기다리고 있음을 나타내는 7년 간의 데이터가 포함되어 있습니다.

“멋진 것 같아.그리고THOR 개발에 참여하지 않은 Minor Planet Center의 이사인 Matthew Payne은 말했습니다. “매우 흥미롭고 이미 존재하는 아카이브 데이터를 잘 활용할 수 있다고 생각합니다.. “

이 알고리즘은 현재 화성과 목성 사이를 도는 주요 벨트 소행성만 찾도록 구성되어 있으며 지구 근처 소행성은 제외하고 우리 행성과 충돌할 수 있습니다. 지구 근처 소행성은 더 빠르게 움직이기 때문에 인식하기가 더 어렵습니다. 동일한 소행성에 대한 서로 다른 관측은 시간과 거리면에서 원격으로 분리될 수 있으며 알고리즘은 연결을 만들기 위해 더 많은 숫자 크런칭을 수행해야 합니다.

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“확실히 성공할 것입니다.”라고 Moen 씨는 말했습니다. “안 될 이유가 없어요. 실제로 해볼 기회가 없었거든요.”

THOR는 오래된 데이터에서 새로운 소행성을 발견할 수 있을 뿐만 아니라 미래의 관측도 변경할 수 있습니다. 예를 들어, 베라 C 로빈 천문대이전에 Large Universal Survey Telescope로 알려졌던 이 망원경은 현재 칠레에서 건설 중입니다.

국립 과학 재단(National Science Foundation)이 자금을 지원하는 루빈 천문대는 밤 하늘을 자주 스캔하여 시간 경과에 따른 변화를 추적하는 8.4미터 망원경입니다.

천문대 임무의 일부는 우주의 대규모 구조를 연구하고 초신성으로도 알려진 먼 초신성을 식별하는 것입니다. 집에 가까울수록 태양계를 도는 하나의 행성보다 작은 많은 물체를 발견하게 될 것입니다.

몇 년 전 일부 과학자들은 루빈 망원경의 관측 패턴을 수정하여 더 많은 소행성 충돌을 찾아 더 위험하지만 아직 발견되지 않은 소행성을 더 빨리 찾을 수 있다고 제안했습니다. 그러나 이러한 변화는 다른 천문학 연구를 지연시켰을 것입니다.

THOR 알고리즘이 Rubin의 데이터와 잘 작동하는 것으로 판명되면 망원경은 하늘의 같은 부분을 밤에 두 번 스캔할 필요가 없으므로 대신 해당 영역의 두 배를 덮을 수 있습니다.

“이것은 원칙적으로 혁명적이거나 최소한 매우 중요할 수 있습니다.”라고 망원경 감독이자 과학 논문의 저자인 Zeljko Ivezic은 말했습니다.

망원경이 4박이 아닌 2박에 한 번씩 하늘의 같은 장소로 돌아올 수 있다면 초신성 탐색을 비롯한 다른 연구에 도움이 될 것입니다.

Evezek 박사는 “이것은 소행성과 관련이 없는 알고리즘의 또 다른 효과가 될 것”이라고 말했습니다. “지형이 어떻게 변하고 있는지 잘 보여줍니다. 이제 소프트웨어가 20~30년 전에는 상상도 하지 못했던 일을 할 수 있기 때문에 과학 생태계가 변하고 있습니다.”. “

Lu 박사에게 THOR는 10년 전에 가졌던 동일한 목표를 달성할 수 있는 다른 방법을 제공합니다.

당시 B612는 야심차고 훨씬 더 비싼 프로젝트를 주시하고 있었습니다. 비영리 조직은 Sentinel이라는 자체 우주 망원경을 구축, 발사 및 운영하는 것이었습니다.

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당시 루 박사와 B612의 다른 리더들은 위험한 우주 암석을 찾는 속도가 느림에 좌절했다. 2005년에 의회는 NASA에게 2020년까지 지름이 460피트 이상인 지구 근처 소행성의 90%를 찾아 추적하도록 명령했습니다. 그러나 의원들은 NASA가 작업을 완료하는 데 필요한 자금을 제공하지 않았으며 마감 시한은 2020년까지 절반이 발견되었습니다. 그 소행성들.

Sentinel에 가입하기 위해 개인 기부자로부터 4억 5천만 달러를 모으는 것은 B612에게 어려운 일이었습니다. 특히 NASA가 소행성을 탐지하기 위한 자체 우주 망원경을 구축하는 것을 고려하고 있었기 때문입니다.

국립과학재단이 루빈 천문대 건설을 추진하자 B612는 계획을 재평가했습니다. “우리는 빨리 돌아서서 ‘우리가 해결해야 할 문제를 해결하기 위한 다른 접근 방식은 무엇입니까?’라고 말할 수 있습니다.”라고 Dr. Lu는 말했습니다. “

루빈 천문대는 약 1년 만에 첫 시험관측을 하고 약 2년 후에 가동될 예정이다. Evcic 박사는 Rubin의 10년 관측과 다른 소행성 탐색이 합쳐져 의회의 90% 목표를 달성할 수 있다고 말했습니다.

NASA도 행성 방어 노력에 박차를 가하고 있습니다. NEO Surveyor라고 불리는 소행성 망원경은 초기 설계 단계에 있으며 2026년 발사를 목표로 하고 있습니다.

그리고 올해 말 Double Asteroid Redirection Test 임무는 작은 소행성에 발사체를 발사하여 소행성의 경로가 얼마나 변했는지 측정할 것입니다. 중국의 국가 우주국(National Space Agency)도 비슷한 임무를 수행하고 있습니다.

B612의 경우 거의 5억 달러의 비용이 드는 망원경 프로젝트를 놓고 다투는 것보다 THOR와 같은 비용이 적게 드는 연구 노력에 기여할 수 있습니다. 지난 주, 소행성 과학을 위한 클라우드 컴퓨팅 도구에 대한 추가 작업 자금을 지원하기 위해 130만 달러의 선물을 받았다고 발표했습니다. 재단은 또한 Tito’s Handmade Vodka로부터 다른 기부자들로부터 최대 100만 달러에 해당하는 보조금을 받았습니다.

B612와 루 박사는 이제 세상을 구하려는 것만이 아닙니다. “우리는 보드카가 소행성과 어떤 관련이 있는지에 대한 사소한 질문에 답합니다.” 그는 말했다.

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