近地小行星天基光学监测与识别技术研究

庄绪霞,阮宁娟,赵思思

(北京空间机电研究所,北京100094)

关键字:近地小行星;天基;探测;识别

Abstrcat:Near earth asteroid(NEA)is now posing a great threat to the Earth.Detection and characterization of the NEAs is very important for threat warning and resources utilizing.In this paper,the application needs are firstly brought up,and then the characteristics of the NEAs such as orbits,sizes,materials and so on are analyzed to bring up the requirements of surveilliance and characterization.The advantages of space based method are analyzed and space based systems are illustrated.The working modes and technology characteristics and ablity of different satellites are compared and the key technologys are introduced.

1 引言

近地小行星 (NEAs)是指运行轨道靠近地球的小行星。近二十年来,人们发现的小行星数目有了显著增加,尤其是那些近地小行星。近地小行星已经对我们赖以生存的地球造成了一定的威胁。截至2017年6月,共发现近地小行星16189颗,其中包括1806颗具有潜在威胁的小行星[1]。通过对近地小行星的探测,人们可以获得小行星的普查信息,掌握其数量、轨道及物理特性等,对于识别威胁目标、威胁预警及提出合理规避措施等具有重要意义。

就探测手段而言,近地小行星探测可以分为雷达探测和光学探测。与雷达系统相比,光学手段属被动探测,具有探测距离远、搜索范围大、测角精度高等优势,是当前近地小行星探测的主流手段。本文将就近地小行星的光学探测手段展开讨论。按照地理位置划分,近地小行星的光学探测手段又可进一步细分为天基手段和地基手段。虽然人们在利用地基光学望远镜进行近地小行星探测方面具有了一定的广泛性,但仍存在一定的不足。随着微小卫星技术的发展,灵活多样的小卫星为在更大范围内开展天基探测提供了支持,降低了天基观测的门槛[2]。本文将就近地小行星的特点、天基探测发展现状、关键技术等展开分析。

2 近地小行星特性分析

2.1 轨道特性

近地小行星主要分布在近日距q＜1.3AU的空间范围内,其中AU代表一个日地距离,约1500万千米。……