20 anos de rastreamento de objetos próximos da Terra

A animação retrata um mapeamento das posições de objetos próximos da Terra (NEOs) em pontos no tempo nos últimos 20 anos e termina com um mapa de todos os asteroides conhecidos em janeiro de 2018. Equipes de busca de asteroides apoiadas pelo Programa de Observações NEO da NASA encontraram mais de 95% dos asteroides próximos à Terra atualmente conhecidos. Existem hoje mais de 18.000 NEOs conhecidos e a taxa de descoberta é em média de 40 por semana. Crédito da imagem: NASA / JPL-Caltech

Centro para estudos de objetos próximos à Terra da NASA entra na sua terceira década

Em 11 de março de 1998, astrônomos pesquisadores de asteroides ao redor do mundo receberam uma mensagem ameaçadora: novos dados observacionais sobre a recentemente descoberta do asteroide 1997 XF11 sugeriram que havia uma chance de que o objeto de quase um quilômetro de largura pudesse atingir a Terra em 2028.

A mensagem veio do Minor Planet Center, em Cambridge, Massachusetts, o repositório mundial de tais observações e determinação inicial de órbitas de asteroides. E apesar de se destinar a alertar apenas a pequena comunidade astronômica que caça e rastreia asteroides para pedir mais observações, as notícias se espalham rapidamente.

A maioria dos meios de comunicação não sabia o que fazer com o anúncio e erroneamente destacou a perspectiva de que a Terra estava condenada.

A animação retrata um mapeamento das posições de objetos próximos da Terra (NEOs) em pontos no tempo nos últimos 20 anos e termina com um mapa de todos os asteroides conhecidos em janeiro de 2018. Equipes de busca de asteroides apoiadas pelo Programa de Observações NEO da NASA encontraram mais de 95% dos asteroides próximos à Terra atualmente conhecidos. Existem hoje mais de 18.000 NEOs conhecidos e a taxa de descoberta é em média de 40 por semana. Crédito da imagem: NASA / JPL-Caltech 

Felizmente, descobriu-se que a Terra nunca esteve em perigo a partir de 1997 XF11. Depois de realizar uma análise mais completa da órbita com as observações de asteroides disponíveis, Don Yeomans, então líder do grupo Dinâmica do Sistema Solar no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, Califórnia, juntamente com seu colega Paul Chodas, concluiu o contrário. “O impacto de 2028 foi essencialmente impossível”, disse Chodas, que agora é diretor do Centro de Estudos de Objetos Próximos a Terra (CNEOS) da NASA, localizado no JPL.

“Até hoje ainda temos dúvidas sobre as chances do impacto do XF11 em 2028”, disse Chodas. “Simplesmente não há chance de XF11 impactar nosso planeta naquele ano, ou pelos próximos 200 anos.”

Chodas sabe disso graças aos cálculos precisos de órbita do CNEOS, usando dados de observação enviados ao Minor Planet Center por observatórios em todo o mundo que detectam e rastreiam o movimento de asteroides e cometas. Nas duas últimas décadas, os cálculos do CNEOS permitiram que a NASA se tornasse a líder mundial nesses esforços, observando atentamente todos os asteroides e cometas próximos – especialmente aqueles que podem cruzar a órbita da Terra.

“Nós calculamos órbitas de alta precisão para todos os asteroides e cometas e mapeamos suas posições no Sistema Solar, avançando no tempo para detectar possíveis impactos, e para trás para ver onde eles estiveram no céu”, disse Chodas. “Nós fornecemos o melhor mapa de órbitas para todos os pequenos corpos conhecidos no Sistema Solar.”

O gráfico mostra o número cumulativo de asteroides próximos da Terra (NEAs) versus tempo. A área em vermelho representa o número de NEAs conhecidas maiores que 1 km. A área em laranja mostra a quantidade de NEAs conhecidas maiores que 140 metros. A área em azul mostra o número de NEAs conhecidas em todos os tamanhos. Crédito da imagem: NASA / JPL-Caltech

Mapeando o perigo celestial

Objetos próximos da Terra (NEOs – sigla inglesa para Near-Earth Objects) são asteroides e cometas em órbitas que os trazem para dentro do sistema solar interior, a cerca de 195 milhões de quilômetros do Sol, e também a cerca de 30 milhões de milhas (50 milhões de quilômetros) da órbita da Terra em torno do Sol.

O delírio da mídia em torno do NEO 1997 XF11 demonstrou a necessidade de clareza e precisão na comunicação com o público sobre esses objetos próximos da Terra, bem como “a importância da revisão por pares antes que declarações públicas como essas sejam feitas”, disse Chodas.

A intenção original da NASA era atender a um pedido do Congresso de 1998 para detectar e catalogar pelo menos 90% de todos os NEOs com mais de um quilômetro de tamanho (aproximadamente dois terços de milha) dentro de 10 anos. Para ajudar a alcançar o objetivo do Congresso, a sede da NASA solicitou que o JPL estabelecesse um novo escritório para trabalhar com os dados fornecidos pelo Minor Planet Center sancionado pela União Astronômica Internacional para a apresentação de todas as observações de asteroides e cometas e para coordenar com observatórios operados por instituições acadêmicas ao redor dos Estados Unidos, bem como os ativos de vigilância espacial da Força Aérea dos EUA.

No verão de 1998, a NASA estabeleceu o Programa de Observação de Objetos Próximos a Terra e o JPL tornou-se o lar dos dados de pesquisa e análise da agência sobre os NEOs, o “Escritório do Programa de Objetos Próximos a Terra”. (Para ver o anúncio sobre a criação do Escritório do Programa de Objetos Próximos à Terra, veja: https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=5134 )

Em 2016, o escritório passou a se chamar Centro de Estudos de Objetos Próximos a Terra (CNEOS) em conjunto com o estabelecimento do Escritório de Coordenação de Defesa Planetária (PDCO) na sede da NASA em Washington.

Por cerca de 20 anos, o CNEOS tem sido o centro central da NASA para mapear com precisão as órbitas de todos os NEOs conhecidos, prevendo suas próximas aproximações, avaliando com segurança suas chances de impacto em nosso planeta e fornecendo essas informações tanto para astrônomos em todo o mundo quanto para o público em geral.

Prevendo Abordagens e Impactos Próximos: Sentinela e Escoteiro

O primeiro e mais importante passo na avaliação do risco de impacto de um asteroide ou cometa é determinar se a órbita de qualquer objeto irá cruzar a órbita da Terra – e, em seguida, quão próximo ele realmente chegará ao nosso planeta. O JPL estava determinando órbitas de alta precisão para alguns NEOs antes mesmo de a NASA lançar seu Programa de Observações de NEOs, e desde então atualizou seus modelos de órbita para fornecer a avaliação mais precisa disponível para posições e órbitas de asteroides.

Observatórios ao redor do mundo captam imagens digitais do céu para detectar pontos móveis de luz (asteroide ou cometa) durante dias, semanas, meses (e até décadas!),  e relatam as posições desses objetos em movimento em relação ao plano de fundo estático de estrelas para o Minor Planet Center. Veja “Como uma mancha de luz se torna um asteroide”. Os cientistas da CNEOS usam todos esses dados de observação para calcular com mais precisão a órbita de um NEO e prever seu movimento para frente no tempo por muitos anos, procurando aproximações e potenciais impactos com a Terra, a Lua e outros planetas.

Um sistema CNEOS chamado “Sentinela” procura antecipadamente todas as possíveis futuras possibilidades de impacto da Terra nos próximos cem anos – para cada NEO conhecido. O monitoramento de impacto do sentinela  é executado continuamente usando os últimos modelos de órbita gerados pelo CNEOS, e os resultados são armazenados online . Na maioria dos casos, as probabilidades de potenciais impactos são extremamente pequenas e, em outros casos, os objetos são tão pequenos –  menor do que 20 metros de diâmetro – que quase certamente se desintegrariam mesmo se entrassem na atmosfera da Terra.

“Se o sentinela encontrar potenciais impactos para um objeto, nós o adicionamos à nossa tabela on-line de ‘risco de impacto’ e os observadores de asteroides podem priorizar esse objeto para observação adicional”, disse Steve Chesley, do JPL, membro da equipe do CNEOS, principal desenvolvedor do sistema Sentry. “Quanto mais medidas forem feitas da posição do objeto ao longo do tempo, melhor poderemos prever seu caminho futuro”.

“Na maioria dos casos, as novas medições significam que o objeto pode ser removido da lista de riscos porque as incertezas no caminho orbital são reduzidas e a possibilidade de impacto é descartada”, disse Chesley.

Mais recentemente, o CNEOS também desenvolveu um sistema chamado Scout para fornecer análises de trajetórias mais imediatas e automáticas para os objetos descobertos mais recentemente, antes mesmo de observatórios independentes confirmarem sua descoberta. Operando 24 horas por dia, o sistema Scout não apenas notifica os observadores dos objetos de maior prioridade a serem observados em qualquer momento, como também alerta imediatamente o Escritório de Coordenação de Defesa Planetária sobre quaisquer possíveis impactos iminentes dentro das próximas horas ou dias. Um exemplo recente é o impacto previsto pelos escoteiros do pequeno asteróide 2018 LA sobre Botswana, África.

Mais caça para fazer

Com o acréscimo de levantamentos de asteroides mais capazes e financiados pela NASA ao longo dos anos, o Programa de Observação de NEO da NASA é responsável por mais de 90% das descobertas de asteroides e cometas próximos à Terra. Existem hoje mais de 18.000 NEOs conhecidos e a taxa de descoberta é em média de 40 por semana.

Embora o objetivo original do Congresso de 1998 tenha sido excedido e muito progresso tenha sido feito na descoberta e rastreamento de asteroides nas últimas duas décadas, o trabalho ainda não acabou. Em 2005, o Congresso estabeleceu uma meta nova e muito mais ambiciosa para o Programa de Observações do NEO – descobrir 90% dos NEOs até o tamanho muito menor de 450 pés (140 metros), e fazê-lo até 2020 ( https : //www.congress.gov/congressional-report/109th-congress/house-report/158/1) .

Esses asteroides menores podem não apresentar uma ameaça de catástrofe global se impactarem com a Terra, mas ainda podem causar devastação regional massiva e perda de vidas, especialmente se ocorrerem perto de uma área metropolitana. O CNEOS continua a aperfeiçoar suas ferramentas de análise orbital, recursos de imagem e apresentação gráfica e atualizações de seus sites para fornecer de forma rápida e precisa as mais recentes informações sobre os NEOs ao PDCO, à comunidade astronômica e ao público.

O JPL abriga o Centro de Estudos de Objetos Próximo da Terra para o Programa de Observação de Objetos Próximos à Terra da NASA, um elemento do Escritório de Coordenação de Defesa Planetária dentro da Diretoria de Missão Científica da agência.

Mais informações sobre o CNEOS, asteroides e objetos próximos da Terra podem ser encontrados em:

https://cneos.jpl.nasa.gov

https://www.jpl.nasa.gov/asteroidwatch

Para mais informações sobre o Escritório de Coordenação de Defesa Planetária da NASA, visite:

https://www.nasa.gov/planetarydefense

Fonte: Laboratório de Propulsão a Jato da NASA

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