Ini adalah konvensi astronomi terkenal bahawa Bumi hanya mempunyai satu satelit semula jadi, yang dikenal (agak tidak kreatif) sebagai "Bulan". Namun, para astronom telah mengetahui selama lebih dari satu dekad bahawa Bumi juga memiliki populasi yang dikenali sebagai "Bulan sementara". Ini adalah subkumpulan Objek Dekat Bumi (NEO) yang sementara diambil oleh graviti Bumi dan menganggap orbit mengelilingi planet kita.
Menurut kajian baru oleh pasukan ahli astronomi Finish dan Amerika, orbit yang ditangkap sementara ini (TCO) dapat dikaji dengan Teleskop Penyelidikan Sinoptik Besar (LSST) di Chile - yang diharapkan dapat beroperasi pada tahun 2020. Dengan memeriksa objek-objek ini dengan teleskop generasi akan datang, penulis kajian berpendapat bahawa kami bertekad untuk mempelajari banyak perkara mengenai NEO dan bahkan mula menjalankan misi kepada mereka.
Kajian itu, yang baru-baru ini muncul dalam jurnal Icarus, diketuai oleh Grigori Fedorets - seorang pelajar kedoktoran dari jabatan fizik Universiti Helsinki. Dia disertai oleh ahli fizik dari Universiti Teknologi Luleå, Institut Penyelidikan Intensif Data Universiti Astrofizik dan Kosmologi (DIRAC), dan Universiti Hawaii.
Konsep TCO pertama kali didalilkan pada tahun 2006 berikutan penemuan dan pencirian RH120, objek berukuran 2 hingga 3 meter (6,5 hingga 10 kaki) dengan diameter yang biasanya mengorbit Matahari. Setiap dua puluh tahun sekali, ia membuat pendekatan dekat dengan sistem Bumi-Bulan dan ditangkap oleh graviti Bumi buat sementara waktu.
Pemerhatian berikutnya dari NEO - seperti asteroid 1991 VG dan meteor EN130114 - menambah berat lagi teori ini dan membolehkan ahli astronomi meletakkan kekangan pada populasi TCO. Ini membawa kepada kesimpulan bahawa satelit yang ditangkap sementara datang dalam dua populasi. Di satu pihak, terdapat TCO, yang setara dengan sekurang-kurangnya satu revolusi di sekitar Bumi semasa ditangkap.
Kedua, ada flybys yang ditangkap buat sementara waktu (TCF), yang menjadikannya kurang daripada satu revolusi semasa ditangkap. Menurut Fedorets dan rakan-rakannya, objek-objek ini merupakan sasaran yang menarik untuk penyelidikan dan pertemuan dengan kapal angkasa - baik dalam bentuk misi berukuran CubeSat atau kapal angkasa yang lebih besar yang dapat melakukan misi pengembalian sampel.
Sebagai permulaan, kajian mengenai objek-objek ini akan memungkinkan para astronom untuk mengekang ukuran dan kekerapan NEO yang berukuran dari 1/10 meter hingga 10 meter diameter, yang tidak difahami dengan baik. Biasanya, objek ini terlalu kecil dan terlalu samar untuk teleskop dan teknik untuk diperhatikan dengan berkesan.
Memantau dan mempelajari kelas khas NEO ini adalah tempat LSST dimainkan. Kerana resolusi tinggi dan kepekaannya, LSST diharapkan dapat menjadi salah satu kemudahan utama untuk penemuan NEO dan objek berpotensi berbahaya yang sebaliknya sangat sukar untuk dikesan. Seperti yang diberitahu oleh Fedorets kepada Space Magazine melalui e-mel:
"[E] tempat untuk LSST, sebahagian besar bulan sementara akan terlalu samar untuk dijumpai. Walau bagaimanapun, ia akan menjadi satu-satunya tinjauan yang dapat menemui bulan sementara secara berkala ... Ciri LSST yang sangat sesuai untuk pengesanan TCO termasuk: bidang pandangan yang luas; mengehadkan magnitud V = 24.7, membenarkan pengesanan objek samar; mod operasi dengan pemerhatian dari belakang ke belakang dan tindak lanjut yang cepat dari bidang yang sama pada awalnya pada malam yang sama, membantu mengenal pasti objek jejak yang bergerak pantas. "
Setelah beroperasi, teleskop LSST akan melakukan tinjauan selama 10 tahun yang akan menjawab beberapa persoalan yang paling mendesak mengenai struktur dan evolusi Alam Semesta. Ini termasuk misteri bahan gelap dan tenaga gelap dan pembentukan dan struktur Bima Sakti. Ia juga akan mendedikasikan masa pemerhatian kepada Sistem Suria dengan harapan dapat mempelajari lebih lanjut mengenai populasi planet kecil dan NEO.
Untuk menentukan berapa banyak TCO yang akan dikesan LSST, pasukan tersebut menjalankan beberapa siri simulasi. Karya mereka berdasarkan kajian sebelumnya yang dilakukan pada tahun 2014 oleh Dr. Bryce Bolin dari Caltech dan rakan-rakannya, di mana mereka menilai kemudahan astronomi semasa dan generasi akan datang. Kajian ini menunjukkan bagaimana LSST akan sangat berkesan dalam mengesan bulan sementara.
Untuk kajian mereka, Fedorets mempertimbangkan semula karya Bolin dan melakukan analisis mereka sendiri. Seperti yang dijelaskannya:
"[A] populasi sintetik bulan sementara dijalankan melalui simulasi penunjuk LSST. Analisis awal menunjukkan bahawa Sistem Pemprosesan Objek Bergerak LSST hanya dapat mengenali tiga objek dalam empat tahun (irama tiga pengesanan dalam jangka waktu 15 hari). Ini nampaknya sebilangan kecil, jadi kami melakukan analisis tambahan. Kami memilih semua pemerhatian dengan sekurang-kurangnya dua pemerhatian, dan melakukan penentuan orbit dan penghubung orbit dengan kaedah alternatif untuk MOPS. Perlakuan khas ini meningkatkan bilangan calon bulan sementara yang dapat dilihat dengan susunan besarnya. "
Pada akhirnya, Fedorets dan pasukannya menyimpulkan bahawa menggunakan LSST dan perisian pengenalan asteroid automatik moden - aka. sistem pemprosesan objek bergerak (MOPS) - TCO dapat ditemui setahun sekali. Kadar itu dapat ditingkatkan menjadi satu TCO setiap dua bulan jika alat perisian tambahan dikembangkan khusus untuk pengenalpastian TCO yang dapat melengkapi MOPS dasar.
Pada akhirnya, kajian mengenai TCO akan bermanfaat bagi para astronom kerana beberapa sebab. Sebagai permulaan, terdapat jurang antara kajian asteroid yang lebih besar dan bolida yang lebih kecil - meteor kecil yang kerap terbakar di atmosfer Bumi. Yang jatuh di antara, yang biasanya berukuran antara 1 hingga 40 meter (~ 3 hingga 130 kaki) diameter, pada masa ini tidak dikekang dengan baik.
"Bulan sementara adalah populasi yang baik untuk mengekang julat ukuran itu, karena pada rentang ukuran itu mereka harus muncul secara teratur dan dapat dikesan dengan LSST," kata Fedorets. “Lebih-lebih lagi, TCO adalah sasaran luar biasa untuk misi [in-situ]. Mereka telah dikirim "secara gratis" ke sekitar Bumi. Oleh itu, jumlah bahan bakar yang agak kecil diperlukan untuk mencapainya. Misi yang berpotensi dapat dirancang sebagai misi flyby in situ (mis. Kelas CubeSat), atau sebagai langkah pertama dalam penggunaan sumber asteroid. "
Manfaat lain dari kajian objek ini adalah bagaimana mereka akan membantu ahli astronomi memperoleh pemahaman yang lebih baik mengenai objek berpotensi berbahaya (PHO). Istilah ini digunakan untuk menggambarkan asteroid yang secara berkala melintasi orbit Bumi dan menimbulkan risiko perlanggaran. Walaupun mereka mempunyai ciri-ciri pengamatan yang serupa dengan TCO, mereka dapat dilihat berdasarkan orbitnya sahaja.
Sudah tentu, Fedorets menekankan bahawa sementara TCO menghabiskan berbulan-bulan di orbit geosentrik, misi yang mungkin dilakukan untuk mengkaji salah satu daripadanya harus mempunyai tindak balas yang cepat. Nasib baik, ESA mengembangkan misi seperti itu dalam bentuk "Komet Interceptor" mereka, yang akan dilancarkan ke orbit hibernasi yang stabil dan diaktifkan setelah komet atau asteroid memasuki orbit Bumi.
Pemahaman yang lebih besar mengenai satelit sementara Bumi, objek yang berpotensi berbahaya, dan Asteroid Dekat Bumi hanyalah salah satu daripada banyak faedah yang diharapkan datang dari teleskop generasi akan datang seperti LSST. Alat-alat ini bukan sahaja memungkinkan kita untuk melihat lebih jauh dan dengan lebih jelas (sehingga memperluas pengetahuan kita tentang Sistem Suria dan kosmos kita) mereka juga dapat membantu kita memastikan kelangsungan hidup jangka panjang kita sebagai spesies.
