Il concetto di un artista di un oggetto vicino alla Terra. Credito:NASA/JPL
La modellazione della forma e del movimento degli asteroidi vicini alla Terra è ora fino a 25 volte più veloce grazie alla nuova ricerca della Washington State University.
Gli scienziati della WSU hanno migliorato il software utilizzato per tracciare migliaia di asteroidi e comete vicini alla Terra, che sono definiti come entro 121 milioni di miglia o circa 1,3 volte la distanza dal sole.
Il loro lavoro fornisce un nuovo prezioso strumento per studiare gli asteroidi e determinare quale di essi potrebbe essere in rotta di collisione con la Terra.
Matt Engels, un dottorato di ricerca studente che ha lavorato con il professor Scott Hudson presso la School of Engineering and Applied Sciences presso WSU Tri-Cities, è l'autore principale di un articolo sulla ricerca nel numero di luglio di Astronomia e informatica .
I ricercatori vorrebbero avere migliori informazioni sugli asteroidi, compreso quale di loro potrebbe schiantarsi contro la terra. Le rocce possono anche fornire preziose informazioni scientifiche, rispondendo a domande fondamentali sulla creazione del nostro sistema solare e fornendo uno sguardo sul nostro passato planetario. Conoscere di più sulla composizione dei singoli asteroidi potrebbe anche aprire nuove opportunità per una possibile estrazione di asteroidi.
La NASA mantiene un catalogo che include informazioni su più di 20, 000 asteroidi e comete vicini alla Terra. A metà degli anni '90 gli scienziati conoscevano meno di 200 di queste rocce spaziali, ma con migliori telescopi e maggiori sforzi nel rilevamento, il numero di asteroidi conosciuti è cresciuto notevolmente.
Ma, ci sono solo un filo di articoli che descrivono i singoli asteroidi. Una volta scoperto un nuovo asteroide, la modellazione richiede diversi mesi, se non di più, disse Engels. La ricerca è meticolosa.
A metà degli anni '90, Hudson, che ha un asteroide che porta il suo nome, ha scritto il principale strumento software di modellazione che i ricercatori utilizzano per descrivere gli asteroidi e il loro comportamento. Utilizzando dati radar e ottici a terra, il software aiuta i ricercatori ad apprendere informazioni importanti, come la possibile composizione minerale di un asteroide, orbita attuale e futura, forma, e come gira nello spazio.
Infatti, Hudson è coautore di un articolo pubblicato su Scienza che ha determinato che almeno un asteroide, 1950 DA, ha una minima possibilità di colpire la terra durante un preciso periodo di 20 minuti nel marzo del 2880.
"Il software è stato scritto per un super computer, quindi è davvero, molto lento, " disse Engel, che ha saltato a migliorarlo per il suo dottorato di ricerca. progetto. "Può volerci molto tempo per fare la modellazione per trarre conclusioni da esso, e ci vuole un po' di tempo per macinare i dati per scrivere un documento in primo luogo."
La nuova versione del codice funziona molto più velocemente. I ricercatori lo hanno rivisto per far funzionare le operazioni contemporaneamente invece di eseguirle una alla volta. Poiché il lavoro è molto simile alla grafica quotidiana che i computer moderni usano per sgranocchiare dei bei display, i ricercatori hanno trasferito le operazioni alle unità di elaborazione grafica del computer, o GPU.
Per verificare l'accuratezza del loro modello informatico, i ricercatori hanno confrontato i loro risultati con modelli in argilla di asteroidi. L'immagine in basso a destra proviene dal modello del computer, e in basso a sinistra c'è un'immagine dell'asteroide modello. Credito:WSU
Le GPU sono progettate per eseguire calcoli matematici e geometrici complessi per il rendering grafico e hanno un'enorme quantità di potenza per eseguire calcoli paralleli.
"Sfrutta la potenza utilizzata nel rendering della grafica computerizzata, " Engels ha detto. "È molto conveniente e non hai bisogno di un super computer. Puoi utilizzare una scheda grafica di livello consumer disponibile per meno di $ 500."
I miglioramenti agli algoritmi potrebbero un giorno essere utilizzati anche per una varietà di altri scopi, disse Engels, che lavora come ingegnere di ricerca presso il Pacific Northwest National Laboratory, come per i sistemi di modellazione nella rete elettrica o nell'industria del gas e del petrolio.
Engels sta verificando il codice con dati di asteroidi reali. Spera di averlo a disposizione della comunità astronomica entro la fine dell'anno.
