Новый метод предсказания угрозы столкновения астероида с Землей, который позволяет сократить количество ошибок и ложных сигналов в отсутствие реальной опасности, разработали специалисты Томского государственного университета (ТГУ).
Ежегодно астрономы выявляют около 30 000 астероидов, из которых примерно 3000 приближаются к Земле. Для оценки уровня угрозы для каждого объекта создается облако неопределенности (разброса) — множество возможных траекторий его движения. Вероятность столкновения определяется исходя из доли в облаке «виртуальных астероидов», траектории которых пересекаются с планетой.
«В настоящее время для оценки вероятности столкновения астероида с Землей чаще всего применяется линейное стохастическое моделирование параметрической неопределенности — метод, который отличается алгоритмической простотой и быстротой. Однако, как установили ученые физического факультета ТГУ, при оценке объектов с малым количеством наблюдений линейные методы могут приводить к значительным ошибкам и предсказывать катастрофу в отсутствие реальной угрозы. Поэтому в таких случаях необходимо применять более сложные алгоритмически нелинейные модели. Результаты оценки, полученные с помощью двух различных методов, могут различаться в десятки и даже сотни раз», — говорится в сообщении.
Расчеты для четырех тестовых астероидов показали, что при недостатке данных о движении объекта, а значит, при сильной нелинейности обратной задачи, применение линейных методов оказывается недостаточным для стохастического моделирования параметрической неопределенности. Это может привести к неверным оценкам вероятности столкновения и ложному предсказанию угрозы там, где ее нет. В некоторых случаях нелинейная оценка показывала нулевую вероятность столкновения, в то время как линейная методика предсказывала катастрофу.
«Области неопределенности, основанные на линейных оценках, всегда имеют эллипсоидальную форму. Однако для объектов с малым количеством наблюдений форма области искривляется, и только нелинейные методы способны адекватно отразить это. Поэтому мы считаем, что в условиях сильной нелинейности, когда асимметрия возможных траекторий превышает 0,5, следует отдавать предпочтение нелинейным методам, несмотря на их алгоритмическую сложность и необходимость большего времени», — отметила доцент кафедры астрономии и космической геодезии ФФ ТГУ Ольга Сюсина.
Исследование выполнено в рамках госзадания Министерства науки и высшего образования РФ.
Фото: hi-tech.mail.ru