LISA сможет уточнять параметры околоземных астероидов
Будущая гравитационно-волновая обсерватория LISA, запуск которой намечен на 2030-е годы, может получить дополнительную миссию: уточнение параметров околоземных астероидов (NEAs). Ученые изучили, как гравитационное возмущение от пролетающего астероида повлияет на пробные массы спутников LISA, и оценили возможность восстановления его характеристик.
Обнаружение и мониторинг околоземных астероидов имеют критическое значение для планетарной защиты. Традиционные оптические и радарные методы хорошо зарекомендовали себя, но обладают ограничениями, связанными с условиями наблюдения и размером объектов. LISA может стать дополнительным инструментом, использующим гравитационное взаимодействие.
В работе, представленной на arXiv, смоделировано сближение астероида с одним из трех спутников LISA на минимальном расстоянии пересечения орбит. Ученые рассчитали отношение сигнал/шум (S/N) для такого события и применили формализм информации Фишера для оценки погрешностей определения вектора состояния (положения и скорости) и массы астероида.
Согласно результатам, при S/N от 5 и выше неопределенность массы составляет не более 20%. Для больших значений S/N ошибка может быть еще меньше. Точность восстановления вектора состояния сильно зависит от геометрии пролета: для некоторых конфигураций она может быть сопоставима с погрешностями современных методов.
Анализ корреляционных матриц показал, что каждое тесное сближение порождает уникальный сигнал, что позволяет независимо оценивать ошибки по каждому параметру. Это дает возможность использовать LISA для калибровки других методов наблюдения астероидов.
Исследование носит предварительный характер: в нем использованы упрощенные модели и требования к чувствительности LISA. Точные возможности инструмента будут ясны после его запуска. Тем не менее, работа демонстрирует перспективность использования гравитационно-волновых детекторов для задач планетарной защиты и астероидной науки.
В перспективе LISA сможет не только регистрировать гравитационные волны от далеких космических катаклизмов, но и изучать малые тела Солнечной системы, дополняя оптические и радарные обсерватории.
