Потенційно небезпечний астрономічний об'єкт (ПНАО) — космічний об'єкт (астероїд чи комета), що може наближатися до Землі на потенційно небезпечну відстань (0,05 a. o.) і має достатньо великі розміри понад 492 фути (150 м)'Potentially hazardous' asteroid twice the size of the World Trade Center will shoot past Earth tonight // By JoAnna Wendel published February 15, 2023 для того, щоб зіткнення завдало значної шкоди. Переважна більшість відомих наразі ПНАО — астероїди, також наявна невелика кількість комет.

Потенційна небезпека того чи іншого об'єкта оцінюється за двома системами — шкалою Торіно та шкалою Палермо. Що більша ймовірність зіткнення із Землею, а також що більша енергія зіткнення, то вищі будуть показники за обома системами оцінки. При цьому в розрахунках енергії зіткнення радіус об'єкта оцінюють, виходячи з його стандартної зоряної величини, оскільки розрахувати точний розмір астероїда чи комети дуже складно. Умовною межею для того, щоб вважати об'єкт небезпечним для людства, є діаметр не менше 140 м, хоча навіть менші об'єкти при зіткненні із Землею можуть завдати суттєвої місцевої шкоди. Станом на 2023 рік відомо декілька тисяч ПНАО, і ця кількість поступово зростає у зв'язку з безперервним вдосконаленням астрономічних інструментів. Разом із дослідженням та каталогізацією потенційно небезпечних об'єктів вчені розробляють методи захисту від зіткнення.

Тема ПНАО є дуже популярною в культурі. Існують десятки фільмів та мультфільмів, книг, декілька ігор, величезна кількість науково-популярних відео та статей, а також безліч клікбейтних новин. Здебільшого в них зображуються саме наслідки зіткнення з відносно великим астероїдом або кометою. При цьому для переважної більшості ПНАО ймовірність зіткнення значно менша 0,1 %, а для деяких об'єктів лежить в діапазоні 10−8…10−10, тобто менше мільйонної частки відсотка.

Загальне визначення Об'єкт вважається потенційно небезпечним, якщо його мінімальна міжорбітальна відстань () відносно Землі становить менше 0,05 а. о. (7 500 000 км, або приблизно 19,5 відстаней до Місяця) і його стандартна зоряна величина менша за 22, що приблизно відповідає діаметру близько 140 м. Цього достатньо, щоб у разі зіткнення із Землею спричинити безпрецедентне в історії людства регіональне спустошення людських поселень або потужне цунамі у разі зіткнення з океаном. Подібні удари відбуваються в середньому приблизно раз на 10 000 років.

Згідно з даними NEOWISE, на 2012 рік існувало 4700 ± 1500 потенційно небезпечних астероїдів діаметром понад 100 м. Вчені оцінюють, що станом на 2012 рік було виявлено від 20 до 30 % об'єктів подібного розміру. Астероїди діаметром понад 35 м також можуть становити значну загрозу — наприклад, у випадку падіння на місто, і їх чисельність постійно зростаєSmall-Body Database Lookup (2022 SF289)До Землі наближається потенційно небезпечний астероїд. 07.06.2026, 10:30.

Можливі наслідки зіткнення Діаметри більшості малих астероїдів невідомі й оцінюються на основі їх яскравості та відстані. Програма NEAT ( — «Програма спостереження за навколоземними астероїдами») класифікувала об'єкти як потенційно небезпечні, якщо їхня стандартна зоряна величина становить 22,0 або менше (яскравіше). Для визначення розміру об'єкта з відомою стандартною зоряною величиною необхідно також знати його альбедо, однак і цей параметр зазвичай є невідомим. Програма NEO покладала альбедо рівним 0,14, що дає нижню межу розміру — 140 м. Станом на січень 2009 року НАСА нарахувало 997 потенційно небезпечних астероїдів і 93 комети, що зближуються із Землею. Загальна кількість відомих таких об'єктів у Сонячній системі продовжує зростати. Станом на 16 травня 2023 року виявлено вже 2236 потенційно небезпечних астероїдів (з яких 151 — діаметром понад 1 км) та 121 комету. Кожен із виявлених об'єктів вивчався з допомогою різноманітних приладів, включаючи телескопи, радари та інфрачервоні камери, для встановлення їхніх характеристик, включаючи розмір, склад, період обертання навколо власної осі, та точнішу орбіту. У цих дослідженнях брали участь як професійні астрономи, так і аматори.Під час зближень астероїдів та комет із планетами або великими супутниками планет, їх гравітаційна взаємодія стає достатньо значною та суттєво змінює орбіту об'єкта. Тому після подібної взаємодії астероїди можуть перейти зі списку ПНАО в список безпечних або навпаки.

2005 року Конгрес США поставив перед НАСА завдання виявити до 2020 року 90 % всіх об'єктів, що зближуються із Землею та мають розмір понад 140 м. Однак і об'єкти меншого розміру можуть завдати суттєвої шкоди — Тунгуську катастрофу викликало падіння об'єкта розміром 50—80 м, а метеорит, що вибухнув поблизу Челябінська, мав розміри близько 15—20 м.

Методи уникнення зіткнення з ПНАО

Згідно з результатами досліджень із комп'ютерним моделюванням, опублікованих у 2021 році вченими НАСА, підготовка до зміни траєкторії та уникнення зіткнення з потенційно небезпечним астероїдами може потребувати від 5 до 10 років, саме тому критично важливо заздалегідь виявляти подібні об'єкти та дуже точно розраховувати їх орбіти.

Наразі існує багато потенційних методів захисту від загрози зіткнення, однак жоден із них не був протестований в умовах реальної або потенційної загрози. Усі методи можна поділити на дві стратегії запобігання: зміна траєкторії та руйнація. Зміна траєкторії астероїда в просторі призводить до збільшення міжорбітальної відстані, а руйнація полягає у фізичному знищенні та фрагментації астероїда задля розсіювання уламків й уникнення зіткнення з поверхнею Землі переважної більшості з них. Усі методи уникнення зіткнення з ПНАО працюють виключно в комплексі з ефективною системою раннього виявлення та попередження.

Серед запропонованих станом на 2023 рік методів є:

Ядерний вибуховий пристрій. Кінетичний таран. Астероїдний гравітаційний трактор. Іонний промінь. Використання сфокусованої сонячної енергії. Електромагнітна катапульта. Хімічні ракетні двигуни. Інші методи.

Класифікація Для класифікації небезпеки зіткнення Землі з астероїдами розроблено спеціальні шкали. Дві основні — це Палермська шкала і Туринська шкала. За всю історію ведення Туринської шкали найбільший рівень небезпеки (чотири) було призначено астероїду 99942 Апофіс, однак подальші точніші обчислення знизили оцінку рівня його небезпеки: спочатку до одиниці, а потім — до нуля.

Рівні небезпеки

Обидві шкали є логарифмічними і враховують кінетичну енергію потенційного зіткнення астероїда із Землею, а також його ймовірність. Між цими шкалами є певна відмінність, однак є і дещо спільне: що масивніший астероїд та що швидше він рухається відносно Землі в момент потенційного зіткнення, а також що вища ймовірність такого зіткнення, то вищу оцінку він має за обома шкалами. Відносно малі астероїди, діаметром до метра, не несуть загрози незалежно від імовірності зіткнення, оскільки вони руйнуються в атмосфері. Основна відмінність полягає в тому, що шкала Палермо — неперервна, а шкала Торіно — дискретна й містить усього 11 значень.

Значення за шкалою Палермо розраховуються за формулою: , де  — імовірність зіткнення;  — енергія тіла, що падає, в мегатоннах;  — час до зіткнення в роках.

Значення шкали Торіно — від 0 до 10, де 0 позначає астероїди, які не несуть загрози людству, а 10 — зіткнення дуже ймовірне або навіть невідворотне й несе глобальну загрозу. Ця система подібна до системи оцінки сили землетрусів за шкалою Ріхтера.

Потенційно небезпечні комети Список комет, для яких мінімальна міжорбітальна відстань менша 0,05 а. о. (~7,5 млн км).

Комета Свіфта — Туттля Комета Темпеля — Туттля

21P/Джакобіні — Ціннера

Статистика

У зв'язку з покращенням методів спостереження, майже всі подібні об'єкти вже виявлено, тому темп зростання їх кількості значно сповільнився.

Розрахунок розміру

Будь-який астероїд розміром від 35 м несе потенційну загрозу, оскільки він може завдати суттєвої шкоди містам. Однак визначити діаметр переважної більшості астероїдів дуже складно і це здебільшого виходить зі значними похибками, оскільки базується на вимірюваннях яскравості, відстані та альбедо, кожне з яких має свою похибку. Тому НАСА та Лабораторія реактивного руху як загальноприйнятий критерій обрали стандартну зоряну величину, яка має бути меншою за 22H. Астероїди з такою величиною мають достатній розмір, щоб заподіяти шкоду при зіткненні із Землею. Альбедо припускається рівним 0,14. У травні 2016 року були поставлені під сумнів розрахунки місій WISE та NEOWISE. Однак у подальших дослідженнях, опублікованих в рецензованих журналах, гіпотеза про некоректність розрахунків не була підтверджена.

Найбільші ПНАО Умовні скорочення:

РВ — рік відкриття КО — код обсерваторії, яка зробила відкриття H — стандартна зоряна величина D — діаметр астероїда, км Група — належність до однієї з трьох груп навколоземних астероїдів: Аполлона, Атона, Амура a — велика піввісь орбіти, а. о. e — ексцентриситет орбіти, 1 i — кут нахилу орбіти, ° q — відстань у перигелії, а. о. Q — відстань в афелії, а. о. ММО — мінімальна міжорбітальна відстань, а. о.

НазваВідкриттяHDПараметри орбітиРВКОПершовікривачГрупаaeiqQММО(4953) 1990 MU1990413Роберт Макнот14,13Аполлона1,6210,65824,40,5552,6870,026403122 Флоренс1981413Шелте Джон Бас14,15Амура1,7690,42322,21,0202,5180,044301998704LINEAR14,34Аполлона2,2030,85817,50,3134,0930,014431959074Куно Гоффмайстер14,44Аполлона1,9820,6346,70,7253,2400,028253200 Фаетон1983500IRAS14,65,8Аполлона1,2710,89022,30,1402,4020,019452004E12Огляд Сайдінг-Спрінг14,73Аполлона1,0840,47737,00,5671,6010,046862002704LINEAR14,93,1Амура2,0770,50743,71,0233,1310,027671999704LINEAR15,12,9Аполлона2,4480,61039,20,9553,9420,017872001704LINEAR15,23Аполлона1,7540,43942,00,9832,5240,029341999704LINEAR15,27Аполлона2,7260,64113,80,9784,4740,023461973675Чарльз Томас Коваль15,22Аполлона1,7760,65039,80,6212,9310,004491947690Генрі Лі Джиклас15,252,1Аполлона2,1750,7132,50,6243,7260,003052002644NEAT15,32,2Аполлона2,1340,5768,90,9043,3630,030104179 Тоутатіс1989010Крістіан Поллас15,302,5Аполлона2,5360,6290,40,9404,1320,006152004704LINEAR15,43Аполлона2,2640,59323,10,9203,6070,016821998704LINEAR15,63,5Аполлона1,9240,63910,80,6943,1540,002341987071Ерік Вальтер Ельст Владимир Шкводров15,62Аполлона2,2000,6633,00,7423,6580,046261620 Географ1951675Альберт Джордж Вільсон Рудольф Мінковський15,602,5Аполлона1,2450,33513,30,8281,6630,030072011703CSS15,72,5Аполлона2,1220,65334,90,7363,5090,019252003699LONEOS15,72,5Амура2,2310,54139,61,0243,4380,009561999699LONEOS15,82Аполлона1,9620,4925,30,9962,9270,02115(52768) 1998 OR21998566NEAT15,82Аполлона2,3800,5735,91,0173,7430,01573

Найяскравіші ПНАО для земного спостерігача

НомерРік відкриттяСтандартна зоряна величина4179 Тоутатіс198915,3(4953) 1990 MU199014,9199117,0199217,2(39572) 1993 DQ1199316,6(7482) 1994 PC1199416,7(243566) 1995 SA199517,4(8566) 1996 EN199616,3199717,0199814,4199915,3200016,0200115,3200215,0200315,7200414,6200516,3200616,7200716,5(294739) 2008 CM200817,1(523630) 2009 OG200916,2(458122) 2010 EW45201017,6201115,92012 HJ1201217,9(507716) 2013 UP8201316,4(533671) 2014 LJ21201416,12015 HY116201517,62016 CB194201617,62017 CH1201717,92018 XV5201817,72019 RU3201918,12020 SL1Q105274602}}202017,72021 HK12202117,7202217,3

ПНАО в культурі Потенційно небезпечні астрономічні об'єкти та сприйняття постійної небезпеки, якій складно або неможливо протидіяти, міцно вкорінилися в людській культурі. З часом це призвело до появи величезної кількості фільмів, книг, а також певної кількості комп'ютерних ігор, здебільшого браузерних симуляторів, розроблених науковцями.

Фільми