Wie viele Warnungen wird die Erde erhalten, wenn ein Asteroid, der die Erde treffen wird, „aus dem Nichts auftaucht“?

Laut Ihrem Diagramm taucht der 20-km-Asteroid aus dem Nichts auf, während er weniger als 0,2 AE von der Erde entfernt ist und 6 Monate vor dem Aufprall. Es ist etwa 1 AE von der Sonne entfernt und bietet Beobachtern somit eine gut beleuchtete Halbhalbkugel.

Es wird noch in der gleichen Nacht entdeckt.
Der Asteroid wird als ein Punkt der Stärke 7,5-9 sichtbar sein. Das ist dunkler, als das bloße menschliche Auge sehen kann, aber gut innerhalb der Beobachtungsgrenzen selbst für Hinterhof-Amateurastronomen, von denen Zehntausende jede Nacht den Himmel scannen und fotografieren.

Es wird eine ziemlich hohe Eigenbewegung gegen den Himmel haben, was es auf jedem Foto dieses Teils des Himmels deutlich sichtbar macht. Seine Bewegung wird jedoch zu klein sein, um auf jeden normalen (nicht GSO) Satelliten zu passen. Jeder Astronom, der es auf einem Foto sieht, wird denken, dass er einen neuen Kometen entdeckt hat, und wird die Beobachtungen in den nächsten Nächten wiederholen und so schnell herausfinden, dass etwas an diesem Objekt nicht stimmt.

Also 6 Monate (abzüglich ein paar Tage, um seine Eigenschaften zu erkennen, zu identifizieren und zu charakterisieren) eine Warnung wert.

6 Monate sind nicht genug Zeit, um einen 20 km langen Felsen abzulenken! Nicht ohne vorkonstruierte Assets, die sofort startbereit sind. Im normalen Lauf der Dinge ist unsere Beobachtungsfähigkeit sogar jetzt noch gut genug, um ein so großes Objekt mindestens 5 Jahre im Voraus zu entdecken, und das setzt voraus, dass es sich auf den Jupiter geschlichen hat und auf die Erde geschleudert wurde. Bei jeder anderen Flugbahn würde die erwartete Erkennungszeit mehrere Jahrzehnte betragen.

Sie werden in der Lage sein, ihn mit einer Atombombe zu treffen, ihn zu fragmentieren, wodurch ein Großteil des Asteroiden verfehlt wird. Aber ein beträchtlicher Prozentsatz wird immer noch die Erde treffen, und ein fragmentierter Asteroid dieser Größe ist möglicherweise noch gefährlicher als das intakte Ding.

Die Zeit von der Entdeckung bis zur Vorhersage der Auswirkungen hängt von der Qualität der verfügbaren Daten ab.
Für etwas, das so hell und so nah an der Erde ist, konnten sie Hunderte von Beobachtungen aus der ganzen Welt machen und so tatsächliche Parallaxenmessungen liefern, die die Entfernung, Richtung und Geschwindigkeit auf sehr enge Grenzen festlegen. Nah genug, um es innerhalb von ein oder zwei Tagen als potenziellen Impaktor zu identifizieren.

In dem Wissen, dass es sich um eine potenzielle Gefahr handelt, ist es nah genug, dass sie es dann mit einem Radar anpingen könnten, um Entfernungs-, Positions- und Geschwindigkeitsinformationen auf den Millimeter genau zu liefern. Ja, das Goldstone Solar System Radar kann und macht solche Beobachtungen. Normalerweise wird es wie verrückt im Voraus gebucht, aber für eine solche Entdeckung werden die Mächte der sofortigen Untersuchung Vorrang einräumen.

Das dominierende Zeitproblem ist die Erkennung, die in Jahren gemessen wird. Das Verfolgen der Objekte ist schneller, in der Größenordnung von Monaten. Da draußen ist einfach viel leerer Raum, und es braucht Zeit, ihn nach Objekten zu durchsuchen. Betrachten Sie als Beispiel die Weltraumuntersuchungen von erdnahen Objekten (NEOs). Es gibt eine Sammlung von Erkennungsaktivitäten, die zusammenfassend als „Raumwächter“ bezeichnet werden:

Infolge [der Aktivitäten der Weltraumwache] stieg das Verhältnis der bekannten und der geschätzten Gesamtzahl erdnaher Asteroiden mit einem Durchmesser von mehr als 1 km von etwa 20 % im Jahr 1998 auf 65 % im Jahr 2004,[8] 80 % im Jahr 2006 ,[64] und 93 % im Jahr 2011

Dies kann verwendet werden, um die Detektionszeit probabilistisch zu bestimmen. Wenn wir in einem Jahr in der Größenordnung von 10 % der Objekte erkennen können, sollte es im Durchschnitt 10 Jahre dauern, das Objekt zu beobachten.

Dies dient nur dazu, einen NEO zu identifizieren. Der nächste Schritt besteht darin, die Wahrscheinlichkeit einer Auswirkung zu identifizieren. Genau wissen wir das erst viel zu spät. N-Körper-Umlaufbahnen sind im Maßstab eines Erdradius zu chaotisch. Wir können jedoch wieder einmal statistisch vorgehen. Es gibt zwei Skalen, auf denen wir NEOs für das Aufprallrisiko einstufen, die Torino-Skala und die Palermo-Skala. Ihr Objekt würde auf diesen Skalen bewertet werden. Dieser Prozess geschieht ziemlich schnell, mit einer relativ kleinen Anzahl von Beobachtungen. Offensichtlich hatten wir keine großen Einschläge auf unserem Planeten, um die positive Richtung zu testen (die Richtung, die Ihnen wichtig ist), aber wir haben Beweise für Objekte, die sich in die negative Richtung bewegen, bei denen Beobachtungen zeigen, dass der NEO keine große Auswirkung hat Risiko. Und natürlich wird jedes Objekt, das "interessant" ist, ziemlich schnell viele Beobachtungen erhalten. Als Beispielfall befand sich der Komet C/2013 A1 auf einem möglichen Abfangkurs zum Mars. Im März 2013 wurde eine Einschlagswahrscheinlichkeit von irgendwo in der Größenordnung von 1:1250 vorhergesagt. Bis April 2013 wurde dies auf etwa 1:120000 reduziert (ein fast sicherer Fehler), sodass wir sehen können, dass sich diese Zahlen in der Größenordnung einzelner Monate auflösen.

Offensichtlich kann Ihre Handlung diese Zahlen verfälschen. Wenn das Objekt etwas "Rauschen" macht, wie es aus dem Dimensionsriss erscheint, würden wir ein Teleskop früher darauf richten und somit die Erkennungszeit verkürzen. Eine Stealth-Beschichtung auf dem Objekt würde sie erhöhen. Und ein größeres Interesse an Weltraumwächteraufgaben würde offensichtlich mehr Ressourcen für die Katalogisierung von Objekten aufwenden. Auf der Tracking-Seite der Dinge wird ein NEO mit einem hohen Risiko eines Erdeinschlags beträchtliche Aufmerksamkeit erhalten. Diese Flut von Rohbeobachtungen könnte schneller zu einer guten Spur verarbeitet werden, was seine Torino- und Palermo-Scores schneller erhöht. Aber dies sind einige Basiszahlen, die Sie für den realen Prozess verwenden können, den Astronomen heute durchlaufen.

Was Ihre Single-Stargazer-Frage betrifft, so können sie die Zeitleiste für die Verfolgung des Objekts nicht wirklich beeinflussen. Dafür sind wir auf viel empfindlichere Geräte angewiesen. Ein Großteil der in den USA durchgeführten Raumfahrtaktivitäten war auf ein Mandat des Kongresses und ein entsprechendes Budget zurückzuführen. Ein Schurkenmensch hat einfach nicht die nötige Präzision, um dies in einem kurzen Intervall zu tun. Sie konnten das Objekt jedoch früher beobachten. Als klassisches Beispiel die Messier-Objektesind Objekte, die von Charles Messier Ende des 18. Jahrhunderts katalogisiert wurden. Sie sind Objekte wie Galaxien und Nebel, die beliebte Ziele für Amateurastronomen sind. Er versuchte nicht wirklich, sich diese Objekte anzusehen. Er versuchte eigentlich, Kometen zu identifizieren, und entwickelte seinen Katalog kometenähnlicher Objekte, um anderen Kometenbegeisterten zu helfen, Objekte zu identifizieren, die sicherlich keine Kometen sind. Unterschätzen Sie also niemals die Fähigkeit eines Menschen, den Himmel anders zu betrachten und etwas Wertvolles und Unerwartetes zu sehen.

Die Erkennung von Asteroiden ist aufgrund der normalerweise geringen scheinbaren Helligkeit des Objekts ziemlich schwierig. Aus diesem Grund werden die größten Asteroidenkörper gegenüber der Sonne entdeckt, was ihnen die hellste Reflexion im dunkelsten Teil des Himmels verleiht. Alles, was Cort Ammon gesagt hat, gilt immer noch, aber zwei Dinge sind zu beachten. Erstens ist ein Asteroid dieser Größe ziemlich groß im Vergleich zu den meisten Objekten, die verfolgt werden. Zum Vergleich: Bennu und Apophis messen 500 bzw. 370 Meter und waren relativ leicht zu finden. Zweitens könnte das Erscheinen eines so massiven Objekts in einer solchen Nähe von Trägheitsinstrumenten bemerkt werden.

In jedem Fall deutet Ihr Diagramm darauf hin, dass Sie sich der Existenz des Objekts bewusst sind, wenn es gegenüber der Sonne entdeckt wird. Aber aufgrund seiner Größe und Nähe, solange der Mond am richtigen Ort steht, könnten Sie ihn wahrscheinlich mit einem Hinterhofteleskop sehen, vielleicht sogar mit bloßem Auge (hängt davon ab, wie er abgewinkelt ist, woraus er besteht usw.)

Ich beantworte nicht Ihre direkte Frage, aber ich möchte Ihre Aussage kommentieren:

... das 20-km-Objekt erscheint aus dem Nichts (ein Dimensionsriss, der sich bald darauf schließt, sodass niemand davon erfährt)

Sie brauchen keinen Dimensionsriss, kein Wurmloch oder Magie, damit Asteroiden "aus dem Nichts" auftauchen.

Diese Seite listet alle Asteroiden "nahe Annäherungen" auf, die wir entweder in der Vergangenheit oder in der Zukunft kennen (Objekte, die näher kamen als die Umlaufbahn des Mondes): https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_asteroid_close_approaches_to_Earth

Zwischen 2010 und 2020 wurden 22 Asteroiden entdeckt, nachdem sie beinahe die Erde verfehlt hatten. Sie tauchten also quasi aus dem Nichts auf, weil die Menschheit nichts von ihnen wusste, bis es „zu spät“ war.

Im gleichen Zeitraum wurden 16 Objekte weniger als 24 Stunden entdeckt, bevor sie die Erde beinahe verfehlten. Ich denke immer noch, dass es als "aus dem Nichts erscheinen" qualifiziert wird, wenn wir heute etwas entdecken, das uns morgen treffen wird.

Zwischen 2010 und 2020 gab es nur 7 Objekte, die die Erde fast verfehlt hätten, die mehr als 24 Stunden zuvor entdeckt wurden. Von den 7:

• 3 wurde am Vortag entdeckt
• 4 wurde weniger als eine Woche zuvor entdeckt

Von allen Asteroiden, die uns zwischen 2010 und 2020 beinahe verfehlt hätten, wurde keiner mehr als eine Woche vor seiner Annäherung entdeckt.

Es besteht eine sehr hohe Wahrscheinlichkeit, dass wir, wenn ein Asteroid die Erde treffen sollte, ihn nicht mehr als eine Woche vor seinem Einschlag kommen sehen . Sie brauchen also keine Entschuldigung dafür, aus dem Nichts aufzutauchen – das ist einfach die Realität, mit der wir heute leben.

Ihre Leser sind jedoch möglicherweise nicht mit unserer Geschichte der Erkennung von Objekten vertraut, die unseren Planeten treffen könnten. Anstatt also ein Portal oder ein Wurmloch oder irgendeine Magie zu beschwören, würde ich dem Leser einfach unsere reale Geschichte erklären und dann etwas in der Art sagen:

... und so entdeckten wir den Asteroiden ABC123 knapp einen Monat bevor er die Erde treffen würde

Es hängt davon ab, wo es ist und wie schnell es kommt. Für die meisten Situationen ist es hell genug, dass ein Kometenjäger es ziemlich schnell finden wird.

Wenn es jedoch nicht ganz aus der Sonne kommt und schnell hereinkommt, wird es möglicherweise erst sehr kurz vor dem Aufprall erkannt.

Wenn es tatsächlich die Sonne verdeckt, würde es ein Sonnenteleskop entdecken. In der Zone in der Nähe der Sonne, aber nicht vor der Sonnenscheibe, gibt es aufgrund des von der Sonne einfallenden Lichts nur sehr wenige Beobachtungen. Große Zielfernrohre werden niemals irgendwohin gerichtet, nicht einmal in die Nähe der Sonne, und nur wenige Zielfernrohre werden zu jeder Zeit auf wenige Grad auf die Sonne gerichtet.