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在歷史性的里程碑之后七天,美國宇航局 Deep Space Network Goldstone 的一個巨大天線對另一個更大的物體進行了成像。2021 年 8 月 14 日,一顆被命名為 2021 PJ1 的小型近地小行星(NEA)在超過 100 萬英里(約 170 萬公里)的距離上經過我們的星球。
寬度在 65 到 100 英尺(20 到 30 米)之間,這顆最近發現的小行星并沒有對地球構成威脅。但是這顆小行星的接近是歷史性的,標志著在僅僅 50 多年的時間里,行星雷達觀測到的第 1000 顆 NEA。
而僅僅七天之后,行星雷達又觀測到了第 1001 個這樣的物體,但這顆天體要大得多。
自從 1968 年首次對小行星 1566 Icarus 進行雷達觀測以來,這種強大的技術已經被用來觀測經過的 NEA 和彗星(統稱為近地天體,或 NEO)。這些雷達探測提高了我們對近地天體軌道的認識,提供的數據可以將未來運動的計算延長數十年至數百年,并幫助明確預測一顆小行星是否會撞擊地球,或者它是否只是會從附近經過。例如,最近對具有潛在危險性的小行星阿波菲斯的雷達測量有助于消除它在未來 100 年內撞擊地球的任何可能性。此外,它們可以為科學家提供關于物理特性的詳細信息,這些信息只有通過發送航天器和近距離觀察這些物體才能匹配。根據一個小行星的大小和距離,雷達可以用來對其表面進行錯綜復雜的成像,同時還可以確定其大小、形狀、自旋率,以及它是否伴隨著一個或多個小衛星。
該圖表示 2021 年 8 月 14 日小行星 2021 PJ1 的雷達回波。橫軸代表預測的多普勒頻率和新的雷達測量值的差異。
在 2021 年 PJ1 的案例中,這顆小行星太小,觀測時間太短,無法獲得圖像。但是作為行星雷達探測到的第 1000 個 NEA,這一里程碑式的事件凸顯了研究已經接近地球的 NEA 的努力。
"2021 PJ1 是一顆小行星,所以當它在超過 100 萬英里的距離上經過我們時,我們無法獲得詳細的雷達圖像,"Lance Benner 說,他在南加州的 NASA 噴氣推進實驗室領導 NASA 的小行星雷達研究項目。" 然而,即使在這樣的距離,行星雷達也足以探測到它,并以非常高的精度測量其速度,這大大改善了我們對其未來運動的了解。"
本納和他的團隊領導了這項工作,使用位于加利福尼亞巴斯托附近的深空網絡金石深空綜合體的 70 米(230 英尺)深空站 14(DSS-14)天線,向小行星發射無線電波并接收雷達反射,或 " 回波 "。
在所有被行星雷達觀測到的小行星中,在波多黎各阿雷西博天文臺的 305 米(1000 英尺)大型望遠鏡被損壞并在 2020 年退役之前,有一半以上的小行星被觀測到。天線不久后就倒塌了。戈德斯通的 DSS-14 和 34 米(112 英尺)的 DSS-13 天線迄今已觀測到 374 顆近地小行星。澳大利亞還利用深空網絡堪培拉深空通信綜合體的天線向小行星發射無線電波,并利用聯邦科學與工業研究組織的澳大利亞望遠鏡緊湊型陣列和新南威爾士州的帕克斯天文臺接收雷達反射信號,觀測了 14 個近地小行星。
自從美國宇航局的近地天體觀測計劃(現在是其行星防御計劃的一部分)在 10 年前增加對這項工作的資助以來,近四分之三的 NEA 雷達觀測已經完成。
最近被雷達觀測到的小行星在 2021 年 PJ1 之后一周才接近地球。在 8 月 20 日至 24 日期間,戈德斯通對 2016 AJ193 進行了成像,因為它在 210 萬英里(約 340 萬公里)的距離上經過我們的星球。盡管這顆小行星比 2021 PJ1 更遠,但它的雷達回波更強,因為 2016 AJ193 大約大 40 倍,直徑約為四分之三英里(1.3 公里)。雷達圖像顯示了該物體表面的相當多的細節,包括山脊、小山丘、平坦區域、凹陷和可能的巨石。
美國宇航局的 NEOWISE 任務以前曾測量過 2016 年 AJ193 的大小,但金石號的觀測揭示了更多細節。事實證明,它是一個高度復雜和有趣的天體,旋轉周期為 3.5 小時。
科學家們將利用對 2016 AJ193-- 行星雷達觀測到的第 1001 顆近地小行星 -- 的這些新的觀測結果,更好地了解其大小、形狀和組成。與 2021 年的 PJ1 一樣,在這種方法中對其距離和速度的測量也提供了數據,將減少計算其軌道的不確定性。