我国近地小行星地基雷达探测系统性能设计和仿真分析

平劲松,孙靖

(中国科学院国家天文台,北京 100101)

1 引言

小行星是指围绕太阳运行的岩石或金属天体,且不易释放出气体和尘埃。太阳系中存在着大量的小行星,按照轨道半长径可分为以下几类:近地小行星、主带小行星 (位于火星和木星之间的地带)、(木星)特洛伊小行星 (在其它行星轨道的拉格朗日点上运行的小行星)、半人马天体 (木星和海王星之间)、柯伊伯带天体(海王星以外的小行星)。在天文学上,定义距离太阳最小距离在1.3AU范围内的小行星为近地小行星 (Near Earth Asteroid,NEA)。近地小行星按其轨道特性主要分为四类:阿波罗型 (Apollos)、阿莫尔型 (Amors)、阿登型 (Atens)、阿提拉型(Atiras)。图1为近地小行星的四种主要轨道类型,其中a代表轨道半长径,q和Q分别代表近日距和远日距。其中阿波罗型和阿登型近地小行星的轨道与地球的轨道相交,因此存在撞击地球的可能。近地小行星有可能与地球的轨道发生近距离接触 (即到达距离地球很近的位置,但并未发生碰撞)而改变其轨道类型。

图1 近地小行星的四种主要轨道类型Fig.1 Four orbital types of near Earth asteroids

按照目前国际天文学联合会 (International Astronomical Union,IAU)的定义,对于相距地球最小轨道距离 (Minimum Orbit Intersection Distance,MOID)在0.05AU(7.5×106km,约20倍地月距离)范围内,直径大于140m(对应绝对星等小于22等)的小行星,定义其为对地球构成潜在威胁的近地小行星 (Potentially Hazardous Asteroid,PHA),目前已经发现的PHA约占已经发现的近地小行星总数的十分之一。PHA的轨道由于受到太阳系大天体的轨道摄动影响而在空间中不断变化,地球自身的轨道也是如此,因此某颗近地小行星的MOID并不是固定不变的,PHA的成员也不是固定不变的。……