Berekenend op zoek naar asteroïden: ”Welke zijn potentieel gevaarlijk?”

Impressie van asteroïden die langs de aarde scheren. Afbeelding: ESA-P.Carril
04 - 03 - 2020 ► 18:35



Regelmatig scheren er asteroïden langs de aarde. Soms verbranden ze in de dampkring of slaan ze zelfs in als meteoriet. In de nacht van 2 op 3 maart was er een felle lichtflits boven Nederland te zien, vermoedelijk afkomstig van zo’n meteoriet. Drie Leidse astronomen hebben met een supercomputer bewezen dat er meer potentieel gevaarlijke asteroïden zijn dan eerder bekend was. Simon Portegies Zwart was betrokken bij het onderzoek en het opzetten van de Hazardous Object Identifier (HOI), waarmee de berekeningen werden uitgevoerd.

Wat was de aanleiding voor dit onderzoek en het opzetten van HOI?

“Natuurlijk speelt de interesse in het probleem een rol, net als de motivatie om een bijdrage te leveren aan een oplossing. Het zonnestelsel is chaotisch. Door als het ware ‘toekomsten’ uit te rekenen, hopen we een statistiek neer te zetten waarmee we zoveel mogelijk weten wat er gaat gebeuren. Er is wel een probleem: hoe groter de baan van een asteroïde, hoe groter de kans dat de berekening onnauwkeurig is. De berekeningen zijn daarom duur. Computers van NASA (de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie) rekenen dag en nacht door welke asteroïden potentieel gevaarlijk kunnen zijn. Wij dachten: kunnen we op een slimmere manier een selectie maken? Op basis van de bekende baan van asteroïden kunnen we namelijk al een alternatieve voorselectie maken.”

Voor het onderzoek is gebruik gemaakt van een kunstmatig neuraal netwerk. Hoe werkt zoiets?

“Een neuraal netwerk bootst, simpel gezegd, de werking van een brein na in een computerprogramma. Ons brein weet bijvoorbeeld dat een vierkant iets anders is dan een driehoek: iemand vertelt ons dat en we onthouden dat. Het neurale netwerk is een numerieke methode, waarbij door lineaire en niet-lineaire vergelijkingen asteroïden een classificatie toegewezen krijgen: gaat dit object mogelijk de aarde raken of niet? Het netwerk heeft van tevoren ‘geleerd’ wat de baanparameters zijn van een potentieel gevaarlijke asteroïde. Zodoende wordt er een bepaalde populatie van deze objecten door het netwerk herkend.”

Hoe komt het dat HOI deze risico-planetoïden kan detecteren, terwijl ze niet eerder als potentieel gevaarlijk werden aangemerkt?

Dat is lastig te beantwoorden: dit weten we eigenlijk (nog) niet. Wat we nu doen, is in detail doorrekenen en kijken of de baanparameters van de asteroïden kloppen.

Wat kan er geconcludeerd worden uit de resultaten van het onderzoek?

Onze methode werkt: die haalt niet alleen de gevaarlijke objecten eruit die NASA ook kon identificeren, maar ook asteroïden waarvan vooralsnog onbekend was dat ze gevaarlijk kunnen zijn. Daarom is het interessant om dit verder te gaan onderzoeken.

Hoe?

Dat kan in twee richtingen: we kunnen deze objecten doorrekenen en NASA ons netwerk laten testen, als een ‘cross-check’. HOI is in ieder geval niet de laatste stap: we gaan kijken of we de methode kunnen verbeteren, sneller kunnen rekenen en andere systemen kunnen toepassen. Er zijn overal in het zonnestelsels kraters te vinden: plekken waar meteoriet-inslagen zijn geweest. Denk aan de manen van Jupiter of Saturnus, of onze eigen maan. Met vervolgstudies kunnen we ook voor deze hemellichamen berekenen of er mogelijk asteroïden gaan inslaan.

Guus Weggemans



Geef een reactie

artikelen van Guus Weggemans:
Berekenend op zoek naar asteroïden: ”Welke zijn potentieel gevaarlijk?”