小惑星地球衝突最終警報システム

小惑星地球衝突最終警報システム（ATLAS）について

小惑星地球衝突最終警報システム（Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System、略称ATLAS）は、地球に衝突する可能性のある小惑星を早期に発見するための、ロボットによる掃天観測および早期警報システムです。NASAの資金提供を受け、ハワイ大学天文学研究所（IfA）が開発・運用を行っています。このシステムは、ハワイ諸島内の二つの観測所、マウイ島のハレアカラとハワイ島のマウナロアに設置された2台の0.5メートル望遠鏡によって構成されています。

ATLASは2015年に観測を開始し、2017年から2台の望遠鏡が本格稼働しています。各望遠鏡は晴れた夜に4回、観測可能な空の4分の1を観測し、これにより2回の晴れた夜ごとに全天を四重にカバーしています。さらに、南半球への望遠鏡設置により、観測範囲は拡大され、より連続的な観測が可能となりました。2022年には南アフリカとチリに望遠鏡が設置され、４望遠鏡体制での観測が開始されています。

地球への天体衝突の歴史と脅威

過去の巨大な天体衝突は、地球の歴史に大きな影響を与えてきました。地球と月の形成、地球の水の起源、生命の進化、そして大量絶滅など、その影響は多岐にわたります。白亜紀末期の恐竜絶滅を引き起こしたとされるチクシュルーブ衝突や、ミスタスティン・クレーターを生成した小惑星衝突など、過去の天体衝突は地球環境に甚大な変化をもたらしました。

歴史的な記録にも、数多くの天体衝突が報告されており、その中には人的被害や物的損害を引き起こしたものも存在します。例えば、1908年のツングースカ大爆発は、直径50メートルの小惑星によるもので、シベリアの森林を広範囲にわたって破壊しました。2013年のチェリャビンスク隕石落下は、多数の負傷者を出すなど、その影響は決して小さくありません。

物理学者スティーブン・ホーキングは、大型小惑星の衝突が地球にとって最大の脅威であると述べており、B612財団も壊滅的な小惑星衝突の可能性を指摘しています。アメリカ国立科学技術評議会は、小惑星衝突への対策が不十分であるとして、対応計画を策定しました。これらのことから、天体衝突は無視できない脅威であり、対策の必要性が示唆されています。

ATLASの重要性と役割

直径1キロメートルを超えるような大型の小惑星は、地球から遠く離れていても検出可能であり、事前に軌道を正確に把握することができます。しかし、直径150メートル未満の小惑星は、地球に接近するまで検出が難しく、発見しても迎撃の準備には間に合わない可能性があります。ATLASは、このような小型の小惑星を早期に発見し、被害を最小限に抑えるための重要な役割を担っています。

ATLASの「Last Alert」という名称は、小型小惑星に対しては軌道変更に間に合わないことを認めている一方、衝突の数日から数週間前に警告を発することで、避難やその他の準備に必要な時間を提供することを意味しています。ATLASプロジェクトのリーダーであるジョン・トンリーは、避難やインフラ保護、津波の危険への警戒に必要な時間を確保できると述べています。

ATLASのシステム概要

ATLASはNASAからの資金提供を受け、ハワイ大学で開発されました。2015年に最初の観測装置が配備され、2017年には2台目の望遠鏡が運用を開始しました。シュミット補正板の交換により画質が向上し、感度が1等級上昇しました。さらに、南半球への望遠鏡設置のためにNASAから追加の資金提供を受けました。このシステム拡張により、南天の観測能力が向上し、より連続的な観測が可能となります。将来的には、全天を24時間体制でカバーするために、世界中に8台の望遠鏡を配置する計画があります。

ATLASは、直径45メートルの小惑星であれば1週間、120メートルの小惑星であれば3週間の警告を発することが可能です。しかし、2013年のチェリャビンスク隕石のように、太陽に近い方向から接近する小惑星は、地球上の可視光警報システムの死角となり、検出が遅れる可能性があります。ATLASは、このような死角をカバーし、早期に小惑星を発見することを目指しています。

ATLASの主な目的は、移動する天体を識別することです。そのため、変光星、超新星、衝突の可能性のない小惑星、彗星、準惑星なども観測対象となります。

ATLASの設計と運用

ATLASは、直径50センチメートルのf/2ライト・シュミット望遠鏡8台で構成される予定で、それぞれに110メガピクセルのCCDアレイカメラが搭載されます。現在のシステムでは、ハレアカラとマウナロアに設置された2台の望遠鏡が運用されています。これらの望遠鏡は、7.4°の広い視野を持ち、10,500×10,500のCCDカメラで中心部の5.4°×5.4°の領域を撮影します。

1回の撮影には、30秒の露光と10秒の読み出しおよび再照準が必要で、各望遠鏡は一晩に観測可能な空の4分の1を約15分間隔で4回観測します。ATLASは、見かけの等級19等までの天体を検出することができ、これは肉眼で見える限界よりも約10万倍暗い明るさです。このため、より大型の掃天望遠鏡よりも浅い深度で、より高速に観測することが可能です。

ATLASによる発見例

ATLASは、様々な天体を発見しています。その中には、超新星と見られる「AT2018cow」、1971年以来最大の地球接近小惑星「2018 AH」、未確認の潜在的衝突「A106fgF」、地球に接近した小惑星「2018 RC」、カリブ海に落下した小惑星「2019 MO」、そして複数の彗星などがあります。

まとめ

ATLASは、地球に衝突する可能性のある小惑星を早期に発見するための重要なシステムです。全天を監視し、観測能力を向上させることで、人類を天体衝突の脅威から守るための取り組みが進められています。ATLASの活躍は、今後ますます重要になるでしょう。

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