منذ 4.5 مليار عام تقريبًا ، افترض العلماء أن الأرض واجهت تأثيرًا كبيرًا على جسم بحجم المريخ (يسمى ثيا). وفقًا لفرضية التأثير العملاق ، وضع هذا الاصطدام كمية كبيرة من الحطام في المدار ، والتي تجمعت في النهاية لتشكيل القمر. وبينما ظل القمر القمر الصناعي الطبيعي الوحيد للأرض منذ ذلك الحين ، يعتقد علماء الفلك أن الأرض تشارك مدارها أحيانًا مع "أقمار صغيرة".
هذه الكويكبات صغيرة الحجم وسريعة الحركة تتجنب الكشف إلى حد كبير ، مع ملاحظة واحدة فقط حتى الآن. ولكن وفقًا لدراسة جديدة أجراها فريق دولي من العلماء ، فإن تطوير أدوات مثل تلسكوب المسح السينوبتيكي الكبير (LSST) يمكن أن يسمح باكتشافها ودراستها. وهذا بدوره سيتيح لعلماء الفلك وعمال مناجم الكويكبات فرصًا كبيرة.
الدراسة التي تفصل نتائجها ظهرت مؤخرا في حدود في علم الفلك وعلوم الفضاء تحت عنوان "Minimoons الأرض: فرص للعلم والتكنولوجيا". قاد الدراسة روبرت جيديكي ، باحث من جامعة هاواي في مانوا ، وشمل أعضاء من معهد جنوب غرب للأبحاث (SwRI) ، وجامعة واشنطن ، وجامعة لوليا للتكنولوجيا ، وجامعة هلسنكي ، وجامعة ري خوان كارلوس.
بصفته متخصصًا في أجسام النظام الشمسي ، أمضى جيديكي حياته المهنية في دراسة توزيعات المدار والحجم لمجموعات الكويكبات - بما في ذلك الحزام الرئيسي والأجسام القريبة من الأرض (NEOs) والقنطور والأجسام العابرة لنبتون (TNOs) والمذنبات والأجسام بين النجوم. من أجل دراستهم ، ركز جيديكي وزملاؤه على الأشياء المعروفة باسم المدارات التي تم التقاطها مؤقتًا (TCO) - المعروفة أيضًا. أقمار صغيرة.
هذه هي في الأساس أجسام صخرية صغيرة - يُعتقد أنها يصل قطرها إلى متر واحد (3.3 إلى 6.6 قدمًا) - مرتبطة مؤقتًا بنظام الجاذبية إلى الأرض والقمر. تشمل هذه المجموعة من الأجسام أيضًا الأجسام الطائرة التي يتم التقاطها مؤقتًا (TCFs) ، والكويكبات التي تطير على الأرض وتحدث ثورة واحدة على الأقل من الكوكب قبل الهروب من المدار أو دخول الغلاف الجوي.
كما أوضح الدكتور جيديكي في الآونة الأخيرة علم يوميا بيان صحفي ، هذه الخصائص هي ما يجعل من الصعب مراقبة الأقمار الصغيرة بشكل خاص:
"الأقمار الصغيرة صغيرة ، تتحرك عبر السماء بشكل أسرع بكثير مما يمكن أن تكشفه معظم مسوحات الكويكبات. لم يتم اكتشاف سوى قمر واحد صغير يدور حول الأرض ، وهو الجسم الكبير نسبيًا المحدد لعام 2006 RH120 ، الذي يبلغ قطره بضعة أمتار ".
تم اكتشاف هذا الكائن ، الذي يبلغ قطره بضعة أمتار ، في عام 2006 من قبل Catalina Sky Survey (CSS) ، وهو مشروع ممول من وكالة ناسا بدعم من برنامج مراقبة الأجسام القريبة من الأرض (NEOO) مخصص لاكتشاف وتتبع الأرض القريبة الكويكبات (NEAs). على الرغم من التحسينات التي تمت على مدار العقد الماضي في المقاريب والكواشف الأرضية ، لم يتم الكشف عن أي تكاليف إجمالية أخرى للملكية منذ ذلك الحين.
بعد مراجعة السنوات العشر الأخيرة من أبحاث القمر الصغير ، استنتج جيديكي وزملاؤه أن التكنولوجيا الحالية قادرة فقط على اكتشاف هذه الأجسام الصغيرة سريعة الحركة عن طريق الصدفة. من المحتمل أن يتغير هذا ، وفقًا لجيدك وزملاؤه ، بفضل ظهور تلسكوب المسح السينوبتيكي الكبير (LSST) ، وهو تلسكوب واسع المجال قيد الإنشاء حاليًا في تشيلي.
بمجرد اكتمالها ، ستقضي LSST عشر سنوات في البحث في أسرار المادة المظلمة والطاقة المظلمة ، واكتشاف الأحداث العابرة (مثل نوفا ، والمستعرات الأعظمية ، وانفجارات أشعة جاما ، والعدسات الجاذبية ، وما إلى ذلك) ، ورسم خرائط هيكل درب التبانة ، ورسم الخرائط أشياء صغيرة في النظام الشمسي. باستخدام البصريات المتقدمة وتقنيات معالجة البيانات ، من المتوقع أن تزيد LSST عدد كائنات NEA و Kuiper حزام (KBOs) المفهرسة بمعامل 10-100.
ولكن كما يشيرون في دراستهم ، ستتمكن LSST أيضًا من التحقق من وجود TCOs وتتبع مساراتها حول كوكبنا ، مما قد يؤدي إلى فرص علمية وتجارية مثيرة. كما أشار الدكتور جيديكي:
"يمكن للأقمار الصغيرة أن تقدم اختبارات علمية وتكنولوجية مثيرة للاهتمام في الفضاء القريب من الأرض. يتم تسليم هذه الكويكبات نحو الأرض من حزام الكويكبات الرئيسي بين المريخ والمشتري عبر تفاعلات الجاذبية مع الشمس والكواكب في نظامنا الشمسي. يكمن التحدي في العثور على هذه الأشياء الصغيرة ، على الرغم من قربها. "
عند اكتماله في غضون بضع سنوات ، يؤمل أن يؤكد LSST وجود أقمار صغيرة ويساعد على تتبع مداراتها حول الأرض. سيكون ذلك ممكنًا بفضل المرآة الأساسية للتلسكوب (التي يبلغ عرضها 8.4 مترًا (27 قدمًا)) وكاميرا 3200 ميجابكسل - التي تتمتع بمجال رؤية هائل. كما أوضح جيديكي ، سيكون التلسكوب قادرًا على تغطية سماء الليل بالكامل أكثر من مرة واحدة في الأسبوع وجمع الضوء من الأشياء الباهتة.
مع القدرة على اكتشاف وتتبع هذه الأجسام الصغيرة والسريعة ، قد تكون المهام منخفضة التكلفة ممكنة للأقمار الصغيرة ، والتي ستكون بمثابة نعمة للباحثين الذين يسعون إلى معرفة المزيد عن الكويكبات في نظامنا الشمسي. كما أشار الدكتور ميكائيل جرانفيك - باحث من جامعة لوليا للتكنولوجيا ، وجامعة هلسنكي ، ومؤلف مشارك في البحث - إلى:
"في الوقت الحاضر نحن لا نفهم تمامًا ما تتكون منه الكويكبات. عادةً ما تعيد المهمات كميات صغيرة جدًا من المواد إلى الأرض. توفر النيازك طريقة غير مباشرة لتحليل الكويكبات ، لكن الغلاف الجوي للأرض يدمر المواد الضعيفة عندما تمر. تعتبر الأقمار الصغيرة أهدافًا مثالية لإعادة أجزاء كبيرة من مادة الكويكب ، محمية بواسطة مركبة فضائية ، والتي يمكن دراستها بالتفصيل مرة أخرى على الأرض. "
كما يشير جيديكي ، فإن القدرة على القيام بمهام منخفضة التكلفة للأجسام التي تشترك في مدار الأرض ستكون ذات أهمية أيضًا لصناعة تعدين الكويكبات المزدهرة. أبعد من ذلك ، فهي توفر أيضًا إمكانية زيادة وجود البشرية في الفضاء.
وقال "بمجرد أن نبدأ في العثور على أقمار صغيرة بمعدل أكبر ، ستكون أهدافًا مثالية لمهمات الأقمار الصناعية". "يمكننا إطلاق مهمات قصيرة وبالتالي أرخص ، واستخدامها كقواعد اختبار لبعثات فضائية أكبر وتوفير فرصة لصناعة تعدين الكويكبات الناشئة لاختبار تقنيتها ... آمل أن يخوض البشر يومًا ما في النظام الشمسي لاستكشاف الكواكب والكويكبات والمذنبات - وأنا أرى الأقمار الصغيرة كأول نقطة انطلاق في هذه الرحلة. "
