Constraints on the Source of Lunar Cataclysm Impactors
大约3.8 Gyr前在月球上形成了多个撞击盆地,这被称为月球灾难或后期重轰炸。目前,许多研究人员将月球灾难解释为主要由主带小行星因延迟的行星迁移而不稳定造成的撞击峰值。我们发现,月球高地上的形态新鲜(1级)陨石坑主要是在灾难的短暂尾巴形成的,因为它们的绝对陨石坑数量密度类似于东方盆地和喷出物毯。1类陨石坑和大灾变之间的联系是由它们的大小频率分布的相似性,地层确定的英武纪陨石坑。因此,大多数比英格拉姆盆地年轻的月球陨石坑(包括1级陨石坑)记录了月球灾变撞击物的大小频率分布。这种分布比主带小行星的分布陡峭得多。我们认为,在大灾变发生时轰击月球的抛射体不可能是纯粹由引力方式弹射出来的主带小行星。
2009-12-10 astro-ph.EP
Scheila's Scar: Direct Evidence of Impact Surface Alteration on a Primitive Asteroid
小行星(596)Scheila是第一个观测到小行星间碰撞直接后果的天体。2010年12月,这颗113公里大小的小行星被一颗直径不到100米的小行星撞击。撞击器的规模是通过观测逐渐消失的喷出物羽流确定的。通过比较撞击前后的光变曲线,我们可以评估谢拉的表面发生了多大的变化。根据撞击物大小得出的撞击坑物理学结果表明,受影响区域的大小比预期的要大(有效半径为3.5至10公里,取决于表面倾角的变化)。在灶神星和火星的卫星上也观察到了类似但更局部化的日冕变化,但还不清楚。然而,描述喷出物覆盖层的经验法则表明,在距离陨石坑3.5 - 10公里处,Scheila的表面将被2毫米至2厘米厚的薄层覆盖。这种尘埃,可能与明亮的撞击物混合,可能足以解释观察到的亮度增加。我们的研究结果表明,次临界撞击可能在处理小行星表面方面发挥重要作用。小撞击对小行星光变曲线的巨大影响使形状建模复杂化。
2013-11-02 astro-ph.EP
Modelling the brightness increase signature due to asteroid collisions
我们已经开发了一个模型来预测碰撞后亮度增加的小行星之间的亚灾难性碰撞,并评估的可能性调查检测到这些事件。该模型基于Holsapple和Housen(2007年)的成坑比例定律,并将撞击后喷出物的膨胀模拟为在离散壳层中发生,每个壳层都有自己的速度。我们估计一系列的目标/撞击物对之间的幅度变化,假设它是由增加在一个光度孔径内的反射表面积,由于所产生的喷出物。正如预期的那样,光度信号随着撞击物的大小而增加,但我们也发现,由于引力回落,光度信号随着目标小行星直径的增加而迅速减小。我们已经使用模型的结果,以估计D=49- 65米的(596)谢拉碰撞的撞击物的直径取决于撞击物的分类,这与以前的估计大致一致。我们改变了强度制度(高度多孔和砂/粘性土壤)和分类类型(S-,C-和D-型),以检查对幅度变化的影响,发现它在早期阶段是显着的,但只有一个小的影响,对光度信号的整体寿命。将这一模型的结果与Bottke等人(2005年)对碰撞频率的估计相结合,我们发现,如果依靠测光探测,大约每个阴历月访问一次的低节奏调查对D<20公里的小行星的撞击不敏感。
2015-04-23 astro-ph.EP
Matters Arising on "Breakup of a long-period comet as the origin of the dinosaur extinction" by Siraj & Loeb
Siraj & Loeb最近的出版物(2021;自然科学报告11,3803)试图恢复关于希克苏鲁伯撞击物是彗星还是小行星的争论。他们计算出,约20%的长周期彗星撞击地球将首先被太阳的洛希极限内的通道破坏,产生数千个碎片,每个碎片的大小都是希克苏鲁伯撞击器所需的大小。这将使彗星的撞击率增加约15倍,使它们像小行星一样撞击地球。他们还认为,彗星将是10倍更有可能匹配地球化学的限制,这表明希克苏鲁伯撞击物是碳质的陨石。这些结论是基于对文献的误解。Siraj和Loeb [1]高估了彗星潮汐破裂时产生的碎片数量:产生的碎片是数十个,而不是数千个。他们还将“碳质球粒陨石”与特定类型的碳质球粒陨石混为一谈,并忽略了铱的证据,使彗星似乎比小行星更有可能与希克苏鲁伯撞击物相匹配,而事实上它们可能被排除在外。而不是彗星,类似于CM或CR碳质陨石的小行星撞击物是非常有利的。
2021-06-03 astro-ph.EP
Momentum transfer coefficient constraints for the 2024 PDC25 Hypothetical Asteroid Impact Scenario
本研究通过光滑粒子流体动力学数值模拟,约束2024年PDC25假想小行星撞击情景中动能撞击的动量传递系数范围,证明在较高撞击速度下可实现中等至较大的偏转增强,同时有效控制解体风险。
2025-09-23 astro-ph.EP
Effects of impact and target parameters on the results of a kinetic impactor: predictions for the Double Asteroid Redirection Test (DART) mission
双小行星重定向测试(DART)航天器将于2022年9月26日撞击小行星Dimorphos,作为行星防御动力学撞击器技术的测试。动力冲击器之后的偏转效率可以使用动量增强因子β来表示,该因子取决于诸如冲击几何形状和特定目标材料性质的因素。目前,对Dimorphos及其材料特性知之甚少,这些特性在偏转效率观测结果中引入了不确定性,包括陨石坑形成,喷出物分布和β。DART影响建模工作组(IWG)负责使用影响模拟来更好地理解DART影响的结果。撞击前模拟研究还提供了相当深入的见解,以了解不同的特性和撞击情景如何影响动能撞击后的动量增强。这种洞察力为预测灾难援助反应队的影响提供了基础,并为如何解释遭遇后的结果提供了初步理解。在DART撞击之后,从这些研究中获得的知识将为重新创建撞击条件的初始模拟提供信息,包括提供对DART撞击导致的Dimorphos和Beta的潜在材料特性的估计。本文总结了,在一个高层次上,已经从IWG的模拟和实验中学到了什么准备DART的影响。虽然未知,但Dimorphos的合理潜在材料特性估计值提供了1-5的β预测值,具体取决于强度范围内的端元情况。
2022-09-14 astro-ph.EP
Short arc orbit determination and imminent impactors in the Gaia era
当一颗小行星首次被发现时,短弧轨道的确定是至关重要的。在这些情况下,观测值通常是如此之少,以至于微分校正程序可能不会收敛。我们已经开发了一种初始轨道计算方法,系统测距的基础上,轨道确定技术,系统地探讨了一个光栅的地形中心的范围和距离率空间区域内的容许区域。我们得到了一个完全严格的计算概率的小行星,可能会影响地球在几天内发现,没有任何先验的假设。我们在过去的两个撞击器2008 TC3和2014 AA上测试了我们的方法,在一些非常知名的情况下,以及在欧空局盖亚任务观察到的两个特定物体上。
2018-02-16 astro-ph.EP
Mineralogical Characterization of Baptistina Asteroid Family: Implications for K/T Impactor Source
Bottke等人(2007年)将Baptistina小行星家族的灾难性形成与K/T撞击事件联系起来。这种联系是基于动力学和成分证据,这表明撞击物的成分类似于CM 2碳质玄武岩。然而,我们最近的研究(Reddy等人,2009年)表明,(298)Baptistina的组成类似于LL型普通方解石,而不是CM 2碳质方解石。如果撞击物是CM型成分,这就排除了它与K/T撞击物来源有关的任何可能性。对BAF附近小行星的矿物学研究揭示了过多的成分类型,表明其形成和演化环境复杂。对16颗小行星的详细成分分析表明,它们有几种不同的表面组合,包括普通球粒陨石(加菲SIV亚型)、原始无球粒陨石(加菲SIII亚型)、玄武质无球粒陨石(加菲SVII亚型和V型)和碳质球粒陨石。根据我们的矿物学分析,我们认为(298)Baptistina与基于橄榄石和辉石矿物学的普通斜长花岗岩(LL型)相似,具有中等的斜长花岗岩。BAF附近的S型和V型与(8)Flora和(4)Vesta有密切的矿物学关系,可能是它们的一部分。较小的BAF小行星,信噪比较低,只有一个“单一”的波段,在成分上类似于(298)Baptistina和L/LL小行星。目前尚不清楚为什么具有正式家族定义的小行星光谱中的硅酸盐吸收带相对于背景人口似乎受到抑制,尽管具有相似的矿物学。
2011-10-15 astro-ph.EP physics.geo-ph
Enhanced Kinetic Impactor for Deflecting Large Potentially Hazardous Asteroids via Maneuvering Space Rocks
小行星撞击对地球上的所有生命构成重大威胁。恐龙时代被一颗直径10公里的小行星突然终结。目前,核装置是使大型潜在危险小行星偏离撞击地球轨道的唯一手段。提出了通过操纵空间岩石偏转大型PHA的增强动能撞击器(EKI)概念。首先,发射一个无人驾驶的航天器与一个中间的近地小行星(NEA)会合。然后,从NEA收集了一百多吨岩石作为EKI。如果NEA非常小,则NEA也可以被捕获为EKI。最后,EKI以高速撞击PHA,导致PHA的显著偏转。例如,为了偏转阿波菲斯,根据现有的工程能力,可以从NEA收集多达200吨的岩石作为EKI。EKI可以在阿波菲斯产生39.81毫米/秒的速度增量(delta-v),从而将2029年近距离相遇期间的最小地心距离增加1,866.93公里。该任务可在3.96年内完成,推进剂成本为2.98吨。与传统的动能冲击器相比,偏转距离可以增加一个数量级。EKI概念突破了地基发射能力的限制,可以显著增加撞击器的质量。我们预计,我们的研究将是有效的行星防御大型PHA的起点。
2020-04-08 astro-ph.EP physics.space-ph
Decameter-sized Earth impactors -- I: Orbital properties
本文利用2022年公开的USG火球卫星数据,分析14个十米级地球撞击体的轨道与动力学性质,检验潮汐瓦解假说并追溯其主带起源。
2025-01-06 astro-ph.EP
Global Asteroid Risk Analysis
分析了可能撞击地球的小行星撞击地球的风险。为此,目前正在开发小行星风险减缓优化和研究工具。该工具的模块进行了描述,并记录其验证。该工具根据小行星星历表计算撞击地点在地球表面的概率分布(在文献中,有时称为风险走廊)。美国航天局的近地天体风险清单是小行星星历表的来源。采用变差线法(LOV)来寻找虚拟撞击物。在提供识别虚拟撞击物的简单且快速的方式的同时,该方法提供低撞击物识别率。这是因为搜索空间被严格限制在LOV范围内,因此排除了位于小行星位置不确定区域其他地方的虚拟撞击物。对该方法的性能进行了评价,并提出了改进建议。该工具的应用表明,小行星的威胁是全球性的:撞击地点广泛分布在地球表面。通过将撞击位置概率分布与地球人口数据相结合,对全球小行星风险进行了估计。高风险区域的确定导致了对与小行星有关的风险动态的讨论。未来对小行星威胁的反应将取决于小行星对人口构成的风险。概述了ARMOR作为应对小行星威胁的决策支持工具的潜在适用性。
2015-02-20 astro-ph.EP physics.space-ph
Dark Primitive Asteroids Account for a Large Share of K/Pg-Scale Impacts on the Earth
本文建立了一个大型近地小行星(NEAs)的动力学模型,以了解K/Pg尺度撞击地球的发生率和性质。我们发现,预计在1 Gyr内将有16- 32(2- 4)个直径为$D>5$ km($D>10$ km)的近地小行星撞击地球,其中约一半的撞击物是黑暗的原始小行星(其中大多数以半长轴$a>2.5$ au开始)。这些结果解释了为什么希克苏鲁伯陨石坑,地球上发现的第三大撞击结构(直径$\simeq180$公里),是由碳质球粒陨石的影响。他们建议,当结合以前公布的小($D \lesssim 1$公里)近地小行星的结果,一个大小依赖的主带的抽样。我们的结论是,触发K/Pg大灭绝的撞击物$\simeq 66$百万年前是一个主带小行星,很可能($\simeq 60$ \%的概率)起源于2.5 au以上。
2021-07-07 astro-ph.EP
Modeling the Historical Flux of Planetary Impactors
月球和类地行星的撞击坑记录为太阳系的形成和演化提供了重要线索。特别有趣的是3.8-3.9 Gyr ago(Ga)的时代,被称为Late Heavy Bombardment(LHB),当最年轻的月球盆地如Imperial和Orientale形成时。LHB被认为起源于缓慢下降的撞击物通量或晚期动力学不稳定性。在这里,我们开发了一个大型小行星撞击的历史通量模型,并讨论了它如何取决于各种参数,包括行星迁移/不稳定的时间和性质。我们发现,小行星撞击通量下降了1至2个数量级,在第一个1 Gyr,并保持相对不变,在过去的3 Gyr。早期的撞击是由在行星迁移/不稳定期间轨道变得兴奋的小行星和来自主带内部延伸的小行星(E带;半长轴1.6<a<2.1 au)造成的。行星不稳定性的早期和晚期版本的轮廓最初不同,但最终是相似的后~3 Ga。因此,不稳定性的时间只能通过考虑在太阳系历史的第一个~1.5 Gyr期间的撞击坑和其他限制来确定。我们对撞击通量的绝对校准表明,小行星可能不是造成LHB的原因,无论不稳定性发生的早或晚,因为校准的通量不足以解释Imperial/Orientale和大月球陨石坑的显著份额。彗星和类地行星形成的残余物提供了额外的,可能是早期撞击的主要来源。
2016-12-27 astro-ph.EP
The ESA Meerkat Asteroid Guard: a monitoring service for imminent impactors
Planetary Defence Office / NEO Coordination Centre, ESA ESRIN(欧洲航天局地球观测中心近地天体协调中心行星防御办公室);Starion Italia(Starion意大利公司);Deimos Italia s.r.l.(Deimos意大利有限公司);Lunar and Planetary Exploration, Technical University of Munich(慕尼黑工业大学月球与行星探测);Planetary Defence Office, ESA ESOC(欧洲航天局空间运行中心行星防御办公室);Planetary Defence Office, ESA ESAC(欧洲航天局空间天文中心行星防御办公室)
ESA开发的Meerkat小行星守护系统通过系统测距和蒙特卡洛采样,提供近地天体撞击预警和科学事件通知。
2026-01-19 astro-ph.EP astro-ph.IM
Detection of Earth-impacting asteroids with the next generation all-sky surveys
我们已经进行了模拟下一代巡天的(泛星1)探测地球撞击小行星的效率。在撞击前很久,撞击物的稳态天空平面分布集中在较小的太阳延伸(Chesley和Spahr,2004),但我们发现在撞击前的几个月里,天空平面分布有有趣的和潜在的可利用的行为。下一代勘测将在其长达十年的勘测任务期间发现大多数危险的撞击物(直径> 140米),不过有可能漏掉出现在太阳方向的会合周期长的困难天体,以及轨道周期长、大部分时间远离太阳和地球的天体。可能需要一个能够在太阳附近进行观测的天基平台,以确定许多可能的撞击物,这些撞击物大部分时间都在地球轨道内部。下一代巡天有很好的机会在2008TC3这样的火流星进入大气层之前对其进行成像,但困难在于在撞击之前获得足够的图像,以便计算准确的撞击前轨道。
2009-05-22 astro-ph.EP
Asteroids Impacting the Solar System Planets and the Moon. I. Collision Rates from N-body Simulations
Duke University(杜克大学)
本研究通过N体模拟统一估算八大行星及月球的撞击率,发现模拟与观测存在差异,预测金星、地球、木星和土星的具体撞击数量,并指出木星撞击体速度分布独特。
2026-09-21 astro-ph.EP
Chasing the Chelyabinsk asteroid N-body style
2013年2月15日,一颗小行星撞击了俄罗斯车里雅宾斯克地区的大气层,产生了自1908年通古斯事件以来最强大的超级火流星。由于缺乏适当的天体测量观测,该物体撞击前的轨道是使用视频、卫星图像和纯几何学确定的。不幸的是,在该事件发生两年多之后,公布的估计数差异很大,没有明确的轨道解可用于调查撞击物的起源以及是否存在动力学上或甚至遗传上相关的小行星。在这里,我们使用完整的N体方法重新讨论这个主题。一个强大的统计测试被应用到已发布的解决方案,以丢弃那些无法在观察时间(03:20:20.8 s UTC)产生虚拟影响的解决方案。使用相同的N体方法和最新的星历表来计算新的轨道解:a=1.6247 AU,e=0.5318,i=3.9750度,Ω =326.4607度和Ω =109.7012度。这一新的解-撞击概率> 0.99999,时间和空间不确定性分别为0.2秒和6公里-被用来探索撞击物过去的轨道演变以及是否存在以类似路径移动的近地物体。小行星2011 EO 40和车里雅宾斯克撞击物之间的动力学联系得到证实。替代轨道的解决方案进行了广泛的探讨。
2015-09-24 astro-ph.EP
Pre-airburst Orbital Evolution of Earth's Impactor 2018 LA: An Update
阿波罗流星体2018 LA已经成为有史以来第三个在造成流星空中爆炸之前被发现的自然物体,也是第二个被发现的陨石(在博茨瓦纳的中央卡拉哈里野生动物保护区)。在这里,我们使用2018 LA的最新轨道确定(解决方案日期为2018年7月18日),使用D标准(这是研究轨道相似性的指标)和N体模拟来搜索与2018 LA相当的路径移动的次要天体。我们的研究结果进一步证实了可能与2018 LA有关的小行星动态分组的存在,并表明撞击物可能是由更大的物体产生的最近碎片,即550米宽的潜在危险小行星(454100)2013 BO 73。454100在下一次飞越地球时的光谱观测(最亮的视星等为2018年11月中旬的18.4等)可能会证实或否认与2018年LA回收的陨石类似的化学成分。
2018-07-22 astro-ph.EP
Survival of the impactor during hypervelocity collisions I: An analogue for low porosity targets
最近对小行星表面的观测表明,存在着与该天体的整体岩性不匹配的物质。对这些外源物质存在的一个可能解释是,它们是主带小行星间撞击的产物,因此,人们对了解超高速撞击期间抛射体的命运越来越感兴趣。为了深入了解撞击物的命运,我们开展了一个实验室方案,速度范围为0.38 - 3.50公里/秒,专门测量撞击物的存活性、碎裂和最终状态。使用肯特大学的轻气枪(LGG)将镁橄榄石和合成玄武岩射弹发射到低孔隙率(<10%)的纯水-冰靶上。我们开发了一种新的方法来识别在喷出物中发现并植入目标的撞击器碎片。我们应用天文测光技术,使用SOURCE EXTRACTOR软件,自动测量数千个碎片的尺寸。该程序使我们能够估计靶体上的植入质量,发现其为撞击器初始质量的百分之几。我们计算了橄榄石和玄武岩抛射体之间灾难性破裂的能量密度Q* 的数量级差异。然而,我们发现超高速射击(>1 km/s)的大小频率分布具有非常相似的行为。每次发射后,我们用拉曼光谱检查了最大的橄榄石碎片,没有观察到抛射体最终状态的熔化或改变。
2015-12-10 astro-ph.EP
The Manifold Of Variations: impact location of short-term impactors
近年来,人们对在接近地球或与地球撞击之前不久观测到的小行星问题的兴趣大大增加。由于这类物体的观测数据集非常有限,因此应采用专门的轨道确定和危险评估方法。目前可用的系统是基于系统测距,这是一种提供与观测相容的二维轨道流形的技术,即所谓的变化流形。在本文中,我们首先回顾了变分流形方法,然后展示了如何使用这组虚拟小行星来预测短期撞击物的撞击位置,并将结果与现有方法的结果进行比较。
2021-04-24 astro-ph.EP nlin.CD
Asteroids Impacting the Solar System Planets and the Moon. III. Real Impacts from Known Objects and LSST Discovery Predictions
Duke University(杜克大学)
本研究评估LSST发现撞击前小行星的能力,预测可发现7个木星撞击体及多个地球撞击体,为检验撞击率模型差异提供新观测途径。
2026-09-21 astro-ph.EP
After DART: Using the first full-scale test of a kinetic impactor to inform a future planetary defense mission
美国宇航局的双小行星重定向测试(DART)是小行星偏转技术的第一次全面测试。超高速动能撞击和地面观测的结果,加上LICIACube和后来的赫拉飞行任务,将导致对动量转移效率的测量精确到10%左右,并确定Didymos双星系统的特征。但是DART是一个单一的实验;这些结果如何用于未来涉及不同小行星的行星防御必要性?我们研究什么方面的Dimorphos的动力学影响的反应将受到限制的DART结果;这些限制将如何帮助完善知识的物理性质的小行星材料和预测能力的影响模拟;什么信息的潜在地球撞击前可以获得偏转的努力;以及如何设计偏转任务应告知这种理解。我们概括的动量增强因子$β$,表明一个特定的方向特定的$β$将直接由DART的结果,和一个相关的方向特定的$β$是一个动力学影响任务的品质因数。DART $β$的确定限制了喷出物的动量矢量,而动量矢量通过流体动力学模拟限制了Dimorphos近表面的物理特性。在一个假设的行星防御紧急情况下,将这些限制外推到一个新发现的小行星将需要地球上的观测,并受益于现场侦察。我们展示了基于不同侦察水平的动量转移的代表性预测,并讨论了战略目标,以优化偏转并降低在错误方向上产生反作用偏转的风险。
2022-09-23 astro-ph.EP
Monitoring near-Earth-object discoveries for imminent impactors
我们提出了一个自动化系统,称为NEORANGER,定期计算小行星中心(MPC)近地天体确认页面(NEOCP)上的物体的小行星-地球撞击概率,并向注册用户发出即将发生撞击的警报。除了潜在的地球撞击物体外,NEORANGER还监测其他类型的有趣物体,如地球的自然临时捕获卫星。该系统利用新数据监测近地天体CP中的天体,并对每个天体求解轨道逆问题,从而得出轨道样本,该样本描述了通常高度非线性的轨道元素概率密度函数。PDF在时间上向前传播7天,撞击概率计算为撞击地球的样本轨道的加权分数。该系统根据第一批可用数据集正确预测了2008 TC 3和2014 AA当时即将发生的影响。使用相同的代码和配置,我们发现,根据8周的连续运行,近地天体CP上的典型物体的撞击概率始终小于1/1000万,而根据前两个可用的小轨道,模拟和真实的小行星撞击地球的撞击概率始终大于10%。
2018-05-18 astro-ph.EP
Parameter-space study of kinetic-impactor mission design
虽然几乎所有尺寸大于1公里的潜在危险小行星都已被发现,但众所周知,绝大多数较小的小行星实际上尚未被发现,因此,立即考虑所有可能穿越地球的轨道,并对轨道要素的整个参数空间进行减缓飞行任务的系统研究,是一个极好的动机。它表明,整个参数空间可以减少,不失一般性,只有三个相关的无量纲参数:偏心率和倾角的小行星轨道,和小行星的真正异常的影响。弹道动力撞击器减缓任务的研究,考虑到关键的可行性约束,如发射器的性能和偏转的照明条件,为整个参数空间。不同类别的最佳解决方案被发现存在,并可以直接链接到小行星轨道特性。这项工作的目的是帮助确定对近地物体与地球碰撞的潜在威胁的适当对策,提供初步飞行任务设计,并确定在参数空间的哪些部分可能出现困难。(节略)
2017-06-07 astro-ph.EP math.OC physics.space-ph
Telescope-to-Fireball Characterization of Earth Impactor 2022 WJ1
本文结合望远镜多波段观测与流星相机数据,对地球撞击体 2022 WJ1 进行轨道、尺寸和成分表征,推断其为直径约半米、可能属 S 型球粒质的最小太空成分表征小行星。
2024-11-21 astro-ph.EP
The inner solar system cratering record and the evolution of impactor populations
我们回顾以前发表的和新获得的陨石坑的大小频率分布在内部太阳系。这些数据表明,月球和类地行星曾受到两类天体的轰击。星群1在早期占主导地位,其大小分布与现今的小行星带几乎相同,并产生了具有复杂、多斜面陨石坑大小-频率分布的严重陨石坑表面。星群2自约3.8-3.7 Ga以来一直占主导地位,其大小分布与近地天体相同,撞击通量低得多,形成的陨石坑大小分布在陨石坑直径0.02公里至100公里范围内呈微分-3单斜率幂律。结合大量的月球和陨石样品测年工作和太阳系动力学理论工作的结果,对这些数据的合理解释如下。近地天体群是群2的来源,在过去约3.7-3.8千兆年中一直处于接近稳定状态;这些天体来自主小行星带,其原因是大小不同的非引力效应有利于较小的小行星被抛射。然而,星族1是主带小行星,可能是在巨行星轨道迁移期间通过重力共振扫掠,以与大小无关的方式从它们的源区弹射出来;这导致了所谓的晚期重轰炸(LHB)。LHB在~3.9 Ga之前开始,在接下来的~100 - 300百万年中达到峰值并迅速下降,并且可能在大约3.8-3.7 Ga到~2 Ga之间更慢。第三个陨石坑群(S群)由次级撞击坑组成,它们可以在小直径的陨石坑记录中占主导地位。
2014-07-16 astro-ph.EP
Insight into the Distribution of High-pressure Shock Metamorphism in Rubble-pile Asteroids
普通陨石中的冲击变质作用可以重建主小行星带中小行星之间的撞击事件。普通辉长岩的冲击变暗发生在岩石完全冲击熔融(>70 GPa)或硫化物和金属熔体注入固体硅酸盐(\sim 50 GPa)内的裂缝时。暗化的普通陨石掩盖了在S-复合小行星反射光谱中观察到的诊断硅酸盐特征,因此它们看起来与C/X-复合小行星相似。在这项工作中,我们研究的冲击压力和相关的变质模式的碎石堆小行星在碰撞速度为4-10公里/秒。我们使用的iSALE冲击物理代码和实现二维模型的简化属性,以量化以下参数对冲击变暗效率的影响:冲击速度,小行星内的孔隙度,撞击器的大小和弹射效率。我们观察到,在碎石堆小行星,撞击物的速度和大小是记录高级冲击变质的约束参数。然而,记录到的较高激波级的比例仍然很低(<0.2)。从10%到30%的砾石的孔隙度变化不会显着影响压力的分布和冲击变暗的材料的分数。碎石堆小行星中的压力分布与具有相同孔隙率的整体小行星中的压力分布非常相似。因此,要产生大量的高度冲击的普通陨石,就需要发生强碰撞事件(撞击速度超过8公里/秒和/或撞击物尺寸较大)。大量的小行星物质在撞击事件中逃逸(高达90%);然而,只有一小部分逃逸的物质被冲击变暗(6%)。
2022-08-23 astro-ph.EP physics.geo-ph
"Isocrater" impacts: Conditions and mantle dynamical responses for different impactor types
不同类型和大小的撞击物在一定条件下可以在行星上产生相同直径的最终陨石坑。我们从比例定律中推导出这种“等速率撞击”的条件,以及描述不同撞击物如何影响目标行星内部的关系;这些关系对于太小而无法影响地幔的撞击也是有效的。分析表明,在一个给定的等径线撞击,小行星撞击产生的异常在较小的空间范围内比彗星或类似的撞击内部。内部的差异可能有助于根据地球物理观测来确定形成特定陨石坑的抛射体的特征,并可能提供一种可能性,以帮助限制古代撞击物人口的人口统计。对水星、金星、月球和火星形成盆地的一系列数值模型说明了不同类型的撞击物对不同行星的动力学影响。它表明,大规模撞击的特征可能会在火星、月球和水星上保留到现在,那里的对流不那么强烈,大部分异常与不断增长的盖子合并。另一方面,它们的特征在金星上早就被破坏了,金星上强烈的对流和反复出现的岩石圈不稳定性消除了更大的相干异常。
2018-02-23 astro-ph.EP
Breakup of a Long-Period Comet as the Origin of the Dinosaur Extinction
希克苏鲁伯撞击物的起源,被认为是K/T大灭绝事件的原因,是一个未解之谜。主带小行星和长周期彗星的背景撞击率以前被认为太低,无法解释希克苏鲁伯撞击事件。在这里,我们展示了一小部分长周期彗星在靠近太阳后被潮汐破坏,每个彗星都产生了一系列穿过地球轨道的较小碎片。这些彗星群可能会使能够产生希克苏鲁伯撞击事件的长周期彗星的撞击率增加一个数量级。这一新的速率与希克苏鲁伯撞击坑的年龄相一致,从而为撞击物的起源提供了令人满意的解释。我们的假设解释了地球历史上最大的确认撞击坑的组成,以及过去百万年中最大的撞击坑。它预测,与主带小行星的陨石坠落所预期的相比,具有碳质碎屑成分的撞击物所占的比例更大。
2021-02-12 astro-ph.EP
Preatmospheric detection of a meter-sized Earth impactor
本文报告了2020年一颗3米直径流星体撞击地球前10分钟的望远镜探测,结合多传感器数据确认其为自然C-复合型近地小行星,这是迄今撞击前最近距离的初始望远镜探测。
2023-04-03 astro-ph.EP
The Chelyabinsk superbolide: a fragment of asteroid 2011 EO40?
明亮的火球或火流星是由高速进入地球大气层的流星体引起的。2013年2月15日,在俄罗斯车里雅宾斯克附近的天空中观察到一个超级火流星。这样的流星可能是小行星衰变的结果,在这里,我们探索这种可能性应用多步骤的方法。首先,我们使用现有的数据和蒙特卡洛优化(验证使用2008年TC 3作为模板),以获得一个强大的解决方案的车里雅宾斯克撞击前的轨道(半长轴= 1.62天文单位,偏心率= 0.53,倾角= 3.82度,经度的升交点= 326.41度和近日点的参数= 109.44度)。然后,我们使用这个最可能的轨道和数值分析,挑选出候选人的成员,我们称之为车里雅宾斯克小行星家族。最后,我们进行N体模拟,以确认或拒绝候选人和撞击物之间的任何动态连接。我们发现可靠的统计证据车里雅宾斯克集群的存在。它似乎包括多个小行星和两个相对较大的成员:2007 BD 7和2011 EO 40。车里雅宾斯克超火流星最有可能的母体是2011 EO 40。这些物体的轨道受到相当大的扰动,因为它们不仅与地月系统发生近距离接触,而且还与金星、火星和谷神星发生近距离接触。在这种情况下,星团的年龄不可能超过20-40 kyr。
2013-08-10 astro-ph.EP
Modeling collision probability for Earth-impactor 2008 TC3
利用短观测弧和少量观测资料研究了小行星2008 TC3与地球碰撞概率的演化。为了评估影响概率,我们使用的技术,依赖于轨道元素的概率密度函数,其特征在于使用马尔可夫链蒙特卡罗轨道测距和蒙特卡罗测距。首先,我们评估了从发现之夜起该物体的轨道不确定性,并研究了轨道元素分布随时间的崩溃。其次,我们研究的结果的敏感性,假设天体测量噪声。从MCMC测距方法获得的每个轨道都传播到未来(在预期撞击的选定时间范围内),碰撞概率计算为导致与地球碰撞的轨道的加权分数。我们比较了这两种方法得到的结果。
2012-11-16 astro-ph.EP
Predictions of Imminent Earth Impactors Discovered by LSST
University of Washington(华盛顿大学);Rubin Observatory(鲁宾天文台);Asteroid Institute(小行星研究所);University of Western Ontario(韦仕敦大学)
本文评估LSST发现即将撞击地球的天体的能力,通过模拟CNEOS数据库中的天体观测,发现LSST每年可发现1-2个直径大于1米的撞击体,提高现有发现率。
2026-03-05 astro-ph.EP astro-ph.IM
Elimination of a virtual impactor of 2006 QV89 via deep non-detection
由于发现了大量(而且越来越多)近地物体,其中一些在能够牢固地确定轨道以确保长期回收之前就丢失了。其中一小部分与地球发生碰撞的可能性不可忽视。我们提出了一种有针对性的观测方法,使我们能够通过获得物体所在区域的深层图像来消除这种风险,如果它位于碰撞轨道上。2006年QV 89是其中一个天体,有可能在2019年9月9日撞击地球。它的位置不确定性(1度)和模糊(低于V $\sim$ 24)使其成为传统直接恢复的困难候选者。然而,虚拟撞击物的位置可以非常精确地确定。2019年7月,2006 QV 89的虚拟撞击物位置特别好,不确定性区域非常小,预计震级为V $<$ 26。在欧空局/欧洲南方天文台近地天体合作的背景下,使用欧洲南方天文台的甚大望远镜对该区域进行了成像,导致非常难以探测到。这导致消除了虚拟撞击物,即使没有有效地回收2006年QV 89,表明它不构成威胁。这种深度探测不到虚拟撞击物的方法显示出很大的潜力,可以消除其他难以回收的近地天体的威胁
2021-08-05 astro-ph.EP astro-ph.IM
Crater shape as a possible record of the impact environment of metallic bodies: Effects of temperature, impact velocity and impactor density
金属天体是分化天体的核心,是铁陨石的来源,被认为是在迁移到主小行星带之前在类地行星区域早期形成的。类地行星区域和主小行星带之间的地面温度和相互碰撞速度不同。为了研究弹坑形状对温度、速度和撞击物密度的依赖性,我们对室温和低温铁陨石和铁合金目标(碳钢SS 400和铁镍合金)进行了撞击实验,速度为0.8-7公里/秒。射弹是岩石圆柱体和金属球体和圆柱体。斜冲击实验也进行了使用不锈钢弹丸和SS 400钢目标,产生更突出的径向图案在室温下比在低温下的downrange。根据$π$组陨石坑比例关系,使用无量纲参数集测量和编制陨石坑直径和深度。使用iSALE-2D代码和Johnson-Cook强度模型进行二维数值模拟。实验和数值计算结果表明,弹坑的深度和直径随着温度的降低而减小,这增强了靶的强度,并且随着撞击速度的降低而减小。深度的下降趋势比直径的下降趋势更显著,即,对于低温和低速条件,深度/直径比较小。岩石抛射体形成的弹坑的深径比小于金属抛射体形成的弹坑的深径比。我们的研究结果表明,金属表面撞击坑深径比的频率分布可以作为金属撞击环境的一个探针。
2021-03-15 astro-ph.EP
Measurement requirements for a near-Earth asteroid impact mitigation demonstration mission
一个名为“堂吉诃德”的减缓撞击准备任务的概念是向近地小行星发射两个航天器:一个轨道器和一个撞击器。撞击器与小行星碰撞,而轨道器则通过撞击前后进行的无线电科学实验(RSE)测量小行星轨道的变化。为欧洲航天局开展了三项关于堂吉诃德的A阶段平行研究:这里介绍的研究反映了QinetiQ的研究成果。我们讨论了任务目标的有效载荷仪器的优先级,重点是解释的影响。介绍了无线电科学实验,并研究了太阳辐射压力如何可能增加测量目标小行星轨道的不确定性。它被确定为测量轨道的变化准确的热红外光谱仪是强制性的,以测量雅科夫斯基效应。激光高度计的优点进行了讨论。一个专用的广角影响相机的优点进行了讨论,并通过一个简单的模型的影响,最初的视野大小。
2011-07-21 astro-ph.EP physics.space-ph
Discovery and physical characterization as the first response to a potential asteroid collision: The case of 2023 DZ2
本研究以近地小行星2023 DZ₂为对象,通过多源观测与计算结合的多管齐下方法,快速完成其动力学与物理表征,证实其近期不会撞击地球,验证了潜在撞击体公布后数天内完成威胁评估的可行性。
2023-06-20 astro-ph.EP astro-ph.IM
Mitigating potentially hazardous asteroid impacts revisited
本研究通过高精度N体模拟,发现轨道剪切使碎片云呈三轴椭球状,其取向决定撞击地球的碎片数量,提出在PHA轨道近心点拦截可最小化撞击后果。
2023-08-18 astro-ph.EP physics.space-ph
The effect of parallax and cadence on asteroid impact probabilities and warning times
我们研究的时间演变的影响概率合成,但现实的影响和密切接近的小行星在一个模拟的全天空调查中发现。我们使用撞击概率来计算撞击预警时间,即物体达到巴勒莫尺度值-2与撞击地球之间的时间间隔。一个简单的参数表明,警告时间~ D^x的指数在[1.0,1.5]范围内,我们导出的值是$x=1.3\pm0.1$。单次模拟全天空巡天的低精度天体测量可能需要数天或数周才能确定距离地球很远的直径大于100米的小行星即将发生的撞击。大多数接近的小行星很快就被确定为不是撞击物,但在最接近的那一天,即使是直径大于50米的小行星,也有一定比例的小行星具有大于10^{-6}的持续撞击概率。因此,一次全天观测对于在小行星最接近地球之前确定撞击地球和接近地球的小行星具有巨大价值,但它本身不能解决问题:必须利用其他光学或雷达系统进行高精度天体测量,以迅速确定一个物体是撞击者还是接近者。我们发现,从两个站点测量天空所提供的视差仅对在撞击前几天内检测到的最小物体的一小部分有益:可能不足以证明2站点调查增加的运营成本是合理的。最后,在固定的时间跨度内的调查节奏是相对不重要的影响概率计算。我们测试了三种不同的合理节奏,发现其中一种为最小(直径10米)的物体在发现之夜的撞击概率提供了约10倍的高(好)值,但对整体撞击概率计算的影响可以忽略不计。
2014-02-11 astro-ph.EP
Assessments of the energy, mass and size of the Chicxulub Impactor
在1980年,阿尔瓦雷斯和他的同事提出,在白垩纪到古近纪的过渡时期,一个巨大的撞击物与地球相撞,导致了在K /Pg极限发生的大灭绝。直到1991年,一个国际研究小组才提出,墨西哥尤卡坦半岛第三纪沉积物下埋藏的180至200公里之间的圆形结构是阿尔瓦雷斯小组提出的撞击形成的陨石坑(Hildebrand et al.,1991年)。这种规模的撞击很可能对地表和环境产生了巨大影响。为了研究这些影响,有必要估计撞击物的特性。文献经常提到撞击物的性质,并提出了小行星和彗星,甚至是产生周期性彗星的彗星雨。然而,撞击器的物理参数并不受限制,因此本研究的目的是估计最相关的特征,如大小,质量和动能。我们发现,撞击器的动能在1.3e24 J到5.8e25 J的范围内,质量在1.0e15 kg到4.6e17 kg的范围内。最后,该物体的直径在10.6公里至80.9公里之间。根据撞击物的质量和不同类型陨石中铱的丰度,我们计算了铱的浓度,这应该在K/Pg层中观察到。当与测量结果进行比较时,我们得出结论,最好的估计是撞击物是彗星。
2014-03-19 astro-ph.EP
Solid state physics of impact crater formation: further considerations
撞击坑存在于固体表面行星及其卫星和许多小行星上。本文的目的是提出乘积$ρr^{3} v_{1}^{2}$的理论表达式,其中三个符号表示撞击物的质量密度、半径和速度。该表达式是利用固体物理学的已知结果导出的,它可用于估算导致太阳系各种固体上形成陨石坑的撞击物的参数。
2013-04-22 astro-ph.EP
Laboratory Impact Splash Experiments to Simulate Asteroid Surfaces
被小行星的低重力束缚的粒状物质会因低速撞击而移动。撞击产生的这些飞溅物可能在塑造小行星表面方面发挥重要作用。在实验室实验中,我们的特点所产生的喷出物球形150 $\rm μm$直径玄武岩颗粒冲击颗粒床在0.8米/秒。我们发现,这样的影响通常会导致不到10个颗粒被喷射的颗粒床,与典型的喷出物的轨迹上升到小于一个颗粒直径以上的表面。也就是说,观察到的撞击是高度耗散的,只有一小部分撞击能量被传递到喷出物上。虽然撞击物本身仍然会反弹,但它通常会显著减慢至其撞击速度的平均约20%。按小行星的比例计算,沙粒大小的颗粒撞击产生的撞击物和喷出物无法遍布小行星的表面,但会留在撞击地点附近。因此,这些高度非弹性的冲击到软颗粒床有效地捕获颗粒,与裸露的岩石表面上的弹性冲击形成对比,证实了Shinbrot(2017)的建议。这也与小行星上观察到的特征一致,因为这种拓扑弹性偏差表明颗粒的重新分布导致了尺寸分离。
2020-07-02 astro-ph.EP cond-mat.soft
Collisional study of Hilda and quasi-Hilda asteroids
本研究模拟Hilda小行星40亿年碰撞演化,发现其大尺寸SFD近乎原始,并评估Hilda与准Hilda撞击诱发彗星活动时标过长,非主要机制。
2025-01-18 astro-ph.EP
Solid state physics of impact crater formation: a detail
撞击坑存在于固体表面行星及其卫星和许多小行星上。本文的目的是提出乘积$ρr^{3} v_{1}^{2}$的理论表达式,其中三个符号表示撞击物的质量密度、半径和速度。该表达式是利用固体物理学的已知结果导出的,它可用于估算导致太阳系各种固体上形成陨石坑的撞击物的参数。
2013-01-08 astro-ph.EP
Regolith behavior under asteroid-level gravity conditions: low-velocity impact experiments
覆盖在小行星和行星卫星表面的尘埃风化层在大小、形状和成分上与陆地土壤颗粒不同,并且受到非常不同的环境条件的影响。因此,有必要对行星风化层在相关环境条件下的响应进行实验研究,以促进今后的太阳系探索活动。我们综合了这些结果,并为一系列在低重力条件下模拟行星风化层的撞击实验提供了新的数据分析要素,这些实验使用了两个实验装置:微重力实验中风化层撞击物理学(PRIME)和尘埃碰撞实验(COLLIDE)。这些实验活动的结果发现,有一个显着的变化与重力环境的风化行为。在10-2g环境(月球g水平)中,只观察到撞击物的嵌入,大多数撞击在大于20厘米/秒的速度下产生喷出物。一旦达到微重力水平(<10-4g),最低撞击能量也会产生撞击器回弹。在这种微重力条件下,大于10厘米/秒的撞击开始产生喷出物。测得的喷出物的速度低于在减少重力水平下测得的速度,但喷出的质量较高。平均喷出物速度显示出指数为~0.7的幂律依赖于撞击能量。当弹丸反弹发生时,我们观察到,其恢复系数的风化层模拟物的床上减少了一个因素的10与增加的冲击速度从~5厘米/秒到100厘米/秒。我们还可以观察到,与石英砂靶相比,JSC-1颗粒之间的内聚力增加。
2018-10-02 astro-ph.EP
Exogenous delivery of water to Mercury
雷达和航天器的观测显示,水星北极周围的永久阴影区域含有水冰和复杂的有机物质。这种物质的一个可能来源是行星际尘埃颗粒、小行星和彗星的撞击。我们已经进行了数值模拟的动力学演变的小行星和彗星在几个百万年,并检查其影响与水星。我们使用N体积分器RMVS/Swifter从太阳和八大行星的当前位置传播它们。我们根据彗星和小行星目前的轨道分布,将它们作为无质量的测试粒子添加到模拟中。根据测量的分类类型分布情况,小行星撞击物被分配为富水(C级)的概率。对于彗星,我们假设水的比例是恒定的。对于IDP,我们使用一个动力学流星体模型来计算水星上的尘埃通量。相对于以前的工作小行星和彗星的影响(摩西等人,1999年),我们利用20年的进展,在小天体调查。撞击后立即喷射到太空的撞击物质被考虑在内,因为是水的迁移效率通过水星的表面到极地冷阱。我们发现,小行星提供$\sim 1 \times 10^{3}$公斤/年的水到水星,彗星提供$\sim 1 \times 10^{3}$公斤/年和IDP提供$\sim 16 \times 10^{3}$公斤/年的几个因素。在$\sim 1$陀螺仪的时间尺度上,这足以提供雷达和信使号观测所需的最小水量。虽然我们的分析没有排除水星上的其他水源,但我们表明,它们不需要解释目前可用的观测下限。
2022-04-25 astro-ph.EP
A Near-Earth Object Model Calibrated to Earth Impactors
Curtin University(科廷大学);International Centre for Radio Astronomy Research, Curtin University(科廷大学国际射电天文学研究中心);Space Science and Technology Centre, Curtin University(科廷大学空间科学与技术中心);Southwest Research Institute(西南研究所);NASA Astromaterials Research and Exploration Science Division, Johnson Space Center(美国国家航空航天局约翰逊航天中心天体材料研究与探索科学部);SETI Institute(搜寻地外文明研究所);Astronomical Society of Victoria(维多利亚天文学会);University of Sharjah(沙迦大学);Sharjah Academy for Astronomy, Space Sciences and Technology(沙迦天文学、空间科学与技术学院);Faculty of Sciences Semlalia(塞姆拉利亚理学院)
本文基于观测数据构建了近地陨石模型,揭示了碰撞半衰期与大小的关系,并指出ν6共振和3:1J共振是主要的陨石输送机制。
2025-12-19 astro-ph.EP
Completeness of Impact Monitoring
完备性极限是衡量撞击监测系统可靠性的一个重要指标。这是撞击概率阈值,在该阈值以上必须检测到每个虚拟撞击物。本文的一个目标是在不增加计算量的情况下增加完整性。我们提出了一种新的方法来采样线的变化(LOV)相对于以前使用的NEODyS。LOV参数中的采样步长不一致,因为连续点之间的每个LOV段的概率保持不变。此外,将LOV参数的采样区间扩展到更大的区间[-5,5],并提出了一种新的子回归分解方案,以解决同一回归中重复点的问题。撞击监测系统CLOMON-2已经升级,增加了所有这些功能,从而使通用完整性极限IP* 降低了一个系数$\simeq 4$,并使计算量增加了一个系数$\simeq 2$。此外,我们统计调查的完整性,实际上达到了由系统与两种不同的方法:直接比较的独立系统哨兵在喷气推进实验室的结果和经验幂律模型的虚拟撞击器的数量作为一个函数的影响概率。根据经验,我们发现$IP>IP^*$检测到的虚拟撞击物的数量似乎按照幂律增长,与$IP^{-2/3}$成比例。解释这种幂律的分析模型目前是一个悬而未决的问题,但我们认为这是有关的方式在一个时间$t_{rel}$从第一次观察到的密切的方法积累,我们证明了存在的幂律成比例的$t_{rel}^3$的虚拟撞击。幂律使我们能够检测到在虚拟撞击器搜索接近通用完整性极限的撞击概率时的效率损失。
2019-06-18 astro-ph.EP
From orbit to ground: pre-impact meteorite strewn field predictions for imminent impactors and meteorite recovery
Technische Universiteit Delft(代尔夫特理工大学);ESA ESRIN/PDO/NEO Coordination Centre(欧洲航天局地球观测中心近地天体协调中心);ESA ESAC/PDO(欧洲航天局太空科学中心);ESA ESOC/PDO(欧洲航天局航天操作中心)
该研究提出一种从头框架,可直接从近地小行星撞击前轨道解预测其散落场,无需火球数据,验证显示位置误差100-200米,已整合至ESA Aegis管线用于提前数小时计算撞击位置以支持回收与民防决策。
2026-09-03 astro-ph.EP
Predicting asteroid material properties from a DART-like kinetic impact
美国宇航局的双小行星重定向测试(DART)任务是第一次全面测试小行星偏转的动力撞击器方法,其中航天器故意撞击小行星以改变其轨道。DART是行星防御技术演示的重要的第一步,对近地小行星上动能撞击方法的有效性提供了现实的评估。施加在小行星上的动量是从撞击航天器传来的,并因撞击点喷出的物质的动量而增强。然而,喷出物贡献的大小取决于目标的材料特性。对于DART目标小行星Dimorphos以及大多数小行星来说,这些特性(如强度和剪切模量)是未知的,因为这些特性很难远程表征。本研究探讨了如何利用水文代码模拟,根据撞击后的现有信息,特别是小行星的大小和形状、撞击航天器的速度和特性以及小行星最终的速度变化,来估计材料特性。在超过300个三维模拟中,改变了描述小行星的七种材料参数,我们发现许多属性的组合可以重现特定的小行星速度。需要进行额外的观测,如小行星质量或陨石坑大小,以进一步限制小行星强度等特性或撞击喷出物提供的动量增强等结果。我们的研究结果表明,在执行撞击任务之前,尽可能多地了解小行星的质量、孔隙率、强度和弹性等关键材料参数至关重要。
2022-09-23 astro-ph.EP
Successful Kinetic Impact into an Asteroid for Planetary Defense
虽然没有已知的小行星至少在下个世纪对地球构成威胁,但近地小行星的目录对于其撞击将产生区域性破坏的物体来说是不完整的。已经提出了几种办法,通过偏转或干扰小行星来防止小行星撞击地球。动能撞击技术测试被确定为与小行星缓减有关的最高优先空间飞行任务。美国宇航局的双小行星重定向测试(DART)任务是第一次全面测试动能撞击技术。飞行任务的目标小行星是Dimorphos,它是S型双近地小行星(65803)Didymos的次要成员。选择这个双星小行星系统是为了使地面望远镜能够量化DART撞击造成的小行星偏转。虽然过去的飞行任务利用撞击器调查小型物体的特性,但这些早期的飞行任务并不是为了使目标偏转,也没有实现可测量的偏转。在这里,我们报告的DART航天器的自主动力学影响到Dimorphos和重建的影响事件,包括时间轴导致的影响,DART的位置和性质的影响网站,和Dimorphos的大小和形状。DART航天器与Dimorphos的成功撞击以及Dimorphos轨道的变化表明,动力撞击器技术是一种可行的技术,可以在必要时保护地球。
2023-03-03 astro-ph.EP
Dozens of virtual impactor orbits eliminated by the EURONEAR VIMP DECam data mining project
大量的数据挖掘的大光学扩展量设施观察到的图像档案的轨道改善知之甚少的虚拟撞击小行星(VI)的一个很好的机会。目前已知的可见光有1000多个,其中大多数都有很短的观测弧,许多被认为是丢失的,因为它们在发现后不久就变得非常微弱。我们的目标是通过对现有的图像档案进行数据挖掘来改善VI的轨道并消除它们的状态。在欧洲近地小行星研究(EURONEAR)项目中,我们开发了虚拟撞击器搜索,使用Mega-Precovery(VIMP)软件,该软件具有非常有效(快速和准确)的算法来预测候选对的出现,以便随后进行引导人类搜索。考虑到一个简单的几何模型,VIMP算法搜索任何VI的位置不确定性和任何图像存档的边界天空投影之间在空间和时间上的任何可能的交集。我们应用VIMP对2012年9月12日至2019年7月11日期间观察到的451914张Blanco/DECam图像的数据进行了挖掘,确定了可能落入1286张候选图像中的212个VI,这些图像可能导致预编码或恢复事件。经过仔细搜索的候选图像,我们恢复和测量54个可见光在183 DECam图像。大约4000个撞击轨道从两个列表中删除,27个VI从至少一个列表中删除,而14个物体从两个列表中删除。最微弱的检测在V~24.0左右,而大多数在21<V<23之间。67%的探测器的最小轨道相交距离保持不变,8个物体的最小轨道相交距离增加,10个物体的最小轨道相交距离减少…
2020-09-02 astro-ph.EP astro-ph.IM
Target selection for Near-Earth Asteroids in-orbit sample collection missions
这项工作提出了为近地小行星采样和探索飞行任务进行在轨粒子收集的飞行任务概念。喷出物是通过一个小型动力撞击器产生的,并对两种可能的收集策略进行了研究:沿反太阳方向收集粒子,利用L $_2$拉格朗日点的动力学特征,或在航天器绕小行星运行时和在它们重新撞击到小行星表面之前收集它们。结合动力学的粒子在圆形限制三体问题扰动太阳辐射压力与模型的喷出物生成,我们确定可能的目标小行星作为其物理特性的函数,通过评估潜在的粒子收集。
2022-12-16 astro-ph.EP cs.CE cs.NA
Dealing with Uncertainties in Asteroid Deflection Demonstration Missions: NEOTwIST
近地小行星偏转飞行任务将遇到目标物体物理和轨道参数方面不可忽视的不确定性。为了可靠地评估未来减少撞击威胁的行动,必须对这种不确定性进行量化,并将其纳入飞行任务设计。偏转演示任务的实施提供了很好的机会来测试我们目前对偏转相关不确定性及其后果的理解,例如,关于小行星表面的动力学撞击。在这篇文章中,我们讨论了NEOTwIST小行星偏转演示概念中不确定性的作用,NEOTwIST小行星偏转演示概念是在近地天体盾牌项目框架内详细阐述的一种低成本动力撞击器设计。NEOTwIST的目的是改变一个已知的、特征明确的近地天体的自旋状态,在本例中是小行星(25143)丝川。通过立方体卫星追踪器和飞越飞行器研究了撞击坑和喷出物等快速事件。例如,小行星的自转和轨道的长期变化可以通过地面观测来评估。我们发现,这样一个任务确实可以提供有价值的限制缓解相关参数。此外,这里提出的动能撞击情景可以在今后20年内实施,而不会威胁到地球的安全。
2016-02-04 astro-ph.EP