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斯皮策测量美国国家航空航天局小行星重定向任务的小行星候选人

发布时间:2018-05-17    点击量:6

使用来自美国宇航局斯皮策太空望远镜的红外数据,天文学家测量了一颗小行星候选人的尺寸(近地小行星2011 MD),用于美国宇航局的小行星重定向任务。 /

使用美国宇航局斯皮策太空望远镜的天文学家测量了美国宇航局小行星重定向任务(ARM)小行星候选人的大小,这是一种拟议的航天器概念,用于捕获小行星或小行星的巨石。近地小行星称为2011 MD,大小约为20英尺(6米),其结构似乎包含大量的空间,可能类似于一堆瓦砾。斯必泽的红外视野是确定小行星的关键。

“从它在太空中的栖息地,斯皮策可以利用它的热敏红外视野来窥探小行星,并更好地估计它们的大小,”北亚利桑那大学的Michael Mommert说,弗拉格斯塔夫是出现在天体物理学杂志上的一项新研究的主要作者快报。北亚利桑那大学的David Trilling领导着天文学家团队。

斯皮策结果证实,2011年小行星具有适合ARM提案的特性,将其提升至“有效候选者”水平。有效的候选人是具有合适大小,质量和旋转速率的小行星,以便机器人航天器可以捕获。目前已确定了另外两名有效的候选人。 (从小行星捕获巨石的建议涉及到一组不同的标准。)美国航天局继续利用其基于地面的小行星调查项目寻找并找到潜在的新候选人。

在Spitzer研究之前,2011年MD的规模只有非常大致的了解。它已在可见光下观察到,但小行星的大小不能仅由可见光测量来确定。例如,仅在可见光下,太空中的白色雪球就像宇宙岩石的黑暗山峰一样光亮。物体的大小可能不同,但会反射相同数量的阳光,显得同样明亮。

另一方面,红外线能更好地指示物体的真实尺寸。这是因为一个物体的红外辉光在很大程度上取决于它的温度,而不是它的反射率。

从新的Spitzer数据中,该团队能够测量2011年小行星的尺寸。当红外和可见光观测结合起来时,也可以测量小行星的密度和质量。 2011年MD的密度非常低 - 大约与水相同,这与2011年进行的观测的单独分析一致。由于岩石密度比水密度大三倍,这意味着约三分之二的小行星必须是空的空间。

具有那么多空白空间的小行星是什么样的?该团队不知道,但提出了两种可能的解决方案:它可能是松散结合的岩石的集合,如一群飞石,或者是一块坚固的岩石,周围有细小的碎片。

类似的“碎石堆”类型的成分也被发现用于2009年另一个ARM有效候选人小行星2009 BD。 Trilling和他的同事使用Spitzer来帮助将小行星的尺寸缩小到大约10到13英尺(3或4米)。

在这两项研究中,斯皮策都盯着小行星约20个小时。如此长时间的观测往往在斯皮策的“温暖”任务中得到安排,这一阶段始于2009年,当时太空船按计划耗尽了冷却剂。斯皮策仍然有两个红外通道,无需冷却液,现在专门进行更长时间,有针对性的观察活动。

“借助斯皮策,我们能够首次获得小型小行星的尺寸和组成的一些测量结果,”特里林说。 “到目前为止,我们已经看到了两颗小行星,发现它们都非常奇怪 - 完全不像我们预期的那种坚实的岩石。我们正在挠头。“

该小组称,小型小行星可能是由较大的小行星之间碰撞形成的,但他们不了解它们的不寻常结构是如何产生的。他们计划在未来使用斯皮策来研究更多的小行星,这两个小行星既是小行星空间任务的可能目标,也是为了更好地了解组成我们太阳系的许多小行星居民。

斯皮策论文的其他作者是:加利福尼亚州帕萨迪纳市美国宇航局喷气推进实验室的D. Farnocchia,P. Chodas和S. R. Chesley; J.L.Hora,G.G.Fazio和H.A.美国马萨诸塞州剑桥市哈佛 - 史密松天体物理中心的史密斯;荷兰SRON荷兰空间研究所的M. Mueller;和德国DLR行星研究所的A.W.Harris。

JPL管理着美国国家航空航天局科学任务局的华盛顿斯皮策太空望远镜任务。科学行动在帕萨迪纳加利福尼亚理工学院的斯皮策科学中心进行。航天器的运行基于位于科罗拉多州利特尔顿的洛克希德马丁太空系统公司。数据存档在位于加州理工学院红外处理和分析中心的红外科学档案库中。加州理工学院为NASA管理喷气推进实验室(JPL)。

通过其小行星计划,美国宇航局正在开发有史以来的第一项任务,利用机器人航天器识别,捕捉并将一颗近地小行星重定向至月球周围的稳定轨道。乘坐太空发射系统火箭发射的猎户座太空船上的宇航员将在20世纪20年代探索小行星,并以样品返回地球。通过这个小行星重定向任务的人类航天飞行经验将有助于美国宇航局测试支持未来人类飞往火星的新系统和能力。该倡议还包括一个小行星大挑战,它正在寻求最佳想法,以找到所有人类对小行星的威胁,并加速NASA已经在为行星防御所做的工作。

JPL管理华盛顿美国宇航局科学任务局近地天体项目办公室。 JPL是帕萨迪纳加利福尼亚理工学院的一个分支。

出版物:

M.Mommert等人,“Near-Earth Asteroid 2011 MD的物理性质”,2014,ApJ,789,L22; DOI:10.1088 / 2041-8205 / 789/1 / L22M。 Mommert等人,“约束近地天体物理特性2009 BD”,2014,ApJ,786,148; DOI:10.1088 / 0004-637X / 786 /148分之2

PDF研究副本:约束近地物体的物理特性2009 BD

来源:惠特尼克拉文,喷气推进实验室

图片:NASA / JPL-Caltech / Northern Arizona; NASA / JPL-加州理工学院

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