Asteroid Photometry
小行星测光有三个主要应用：提供有关小行星表面物理性质和组成的线索，促进测光校正，并帮助设计和规划地面和航天器观测。在过去十年中，小行星测光方面最重要的进展是由收集空间分辨成像和光谱数据的航天器观测推动的。与此同时，实验室测量和理论发展揭示了关于模型和模型参数值的物理解释的争议。我们将回顾过去十年中在观测、实验室工作和理论这三个互补领域中小行星测光的新发展。最后，我们将总结和讨论最近的研究结果的影响。
2015-05-15 astro-ph.EP
Analysis of the dynamics of a spacecraft in the vicinity of an asteroid binary system with equal masses
本研究针对等质量双小行星系统（以2017 YE5为例），利用圆形限制性三体问题分析航天器动力学，发现周期轨道并评估其稳定性及太阳辐射压影响，最终计算了拉格朗日点间的最优双冲量转移。
2023-07-18 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
A Search for Asteroids, Moons, and Rings Orbiting White Dwarfs
白矮星是小行星系统的宿主吗？虽然有几种观点认为白矮星可能被大量的小行星环绕，但凌日提供了最直接的证据。我们证明了开普勒任务有能力探测小行星对白矮星的凌日。由于白矮星小行星系统（如果存在的话）很可能包含许多在空间上分布广泛的小行星，因此可以通过仅监测少量白矮星来发现小行星凌日，这与开普勒的主要任务是监测具有潜在可居住行星的恒星是一致的。未来可能进行的以类似的灵敏度和分钟频移监测对十倍于此的恒星进行调查的飞行任务，可以确定白矮星周围小行星系统的特征，如小行星大小和半长轴的分布。行星的凌日会更引人注目，但发生的概率较低。行星卫星的集合和/或行星周围的环的存在也可以产生开普勒探测到的凌日。卫星和光环的存在可以显著增加开普勒发现围绕白矮星运行的行星的概率，即使只监测其中的一小部分。
2009-12-16 astro-ph.CO astro-ph.EP
Masses of the Main Asteroid Belt and the Kuiper Belt from the Motions of Planets and Spacecraft
主小行星带和外海王星柯伊伯带的动力学质量估计是从它们对行星运动的引力影响中得出的。由移动物质点组成的离散旋转模型已被用于模拟来自小的或尚未被检测到的带体的总吸引力。模型带的质量已被包括在一组正在改进和确定的参数中，并已通过处理80多万颗行星和航天器的现代位置观测而获得。我们已经处理了观测数据，并根据新的EPM2017版本的IAA RAS行星星历确定了参数。离散模型中考虑了观测到的大的带的径向范围（主带超过1.2 AU，柯伊伯带超过8 AU）和柯伊伯带中从观测中发现的距离约为44 AU的天体的浓度。我们还使用了个别质量估计的大型机构的带，以及为对象，航天器已经接近和机构与卫星。我们对主小行星带的质量估计是$(4.008 \pm 0.029)\cdot 10^{-4} \ m_{\oplus}$（3 $σ$）。大部分柯伊伯带天体位于39.4到47.8 AU的环区。其总质量加上31个最大的外海王星柯伊伯带天体的质量估计为$(1.97 \pm 0.030)\cdot 10^{-2} \ m_{\oplus}$（3 $σ$），几乎超过主小行星带质量的50倍。31个最大的海王星外天体（TNOs）的质量仅为总质量的40%左右。
2018-11-13 astro-ph.EP
Design of a Formation of Solar Pumped Lasers for Asteroid Deflection
本文介绍了用于小行星偏转的多航天器系统的设计。每个航天器都配备了一个光纤激光器和一个太阳能集中器。激光诱导小行星表面的一部分升华。气体和碎片的喷射使小行星偏离了自然轨道。主要想法是让一群航天器在小行星附近飞行，所有航天器都发射到同一个位置，以实现所需的偏转推力。以小行星在空间的总质量最小和偏转角最大为目标，对小行星群进行编队轨道设计和多目标最优化。本文演示了如何显着的偏转可以获得相对较小的尺寸，易于控制的航天器。
2012-06-29 astro-ph.EP cs.CE math.OC
A Deep Search for Stable Venus Co-Orbital Asteroids: Limits on The Population
为了解释金星的共轨尘埃环的存在，最近假设了一个稳定的与金星共轨的物体群。我们进行了为期5天的黄昏调查，这些对象与塞罗托洛洛美洲天文台（CTIO）4米望远镜覆盖约35个独特的平方度，21等的$r$波段。我们的调查提供了迄今为止对金星共轨小行星数量的最严格限制;它能够检测到亮度超过21等的所有小行星的$5\%$。我们估计，亮度超过21等（直径约为400-900米，取决于小行星的大小）的同轨小行星数量的上限是$N=18^{+30}_{-14}$。先前的研究估计，观测到的与金星共轨的尘埃环的质量相当于一颗直径为2公里的小行星的尘埃。我们的调查估计$<6$小行星大于2公里。这意味着以下的可能性：金星的同轨在观测到的相位角上是不反射的，有一个非常低的相位差（$<1\%$），或者金星的同轨尘埃环有一个来源，而不是与金星同轨的小行星。我们讨论了这一结果，并作为未来搜索的援助，我们提供了稳定的金星共轨道的空间，视星等和数量密度分布的预测的基础上的动态区域和大小估计为各种小行星类型。
2020-08-05 astro-ph.EP
Mobility and Science operations On An Asteroid Using a Hopping Small Spacecraft on Stilts
University of Arizona（亚利桑那大学）
近地空间有数千颗小行星，主带有数百万颗。它们的物理性质和组成各不相同，是早期太阳系的时间胶囊。这使它们成为行星科学，资源开采，行星防御/安全以及星际仓库和通信中继的战略位置。在小行星上着陆并操纵其表面材料仍然是一个充满高风险的未解决的重大挑战。小行星表面可能包含从坚硬的巨石到松散地由凝聚力和非常低的重力保持的柔软风化层的一切。即将到来的任务Hayabusa II和OSIRIS-REx将执行触摸和操作，以减轻在小行星上着陆的风险。这限制了接触时间并且需要用于悬停的燃料消耗。一个重要的未知数是卡住或与表面产生硬碰撞的问题。增进近地物体知识航天器穿透器（SPIKE）飞行任务概念将利用一个小型卫星总线，该总线由氙燃料离子发动机推进，并将包含一个可延伸、低质量、高强度的吊杆，吊杆尖端装有力矩传感器。SPIKE将能够与小行星表面接触，在那里它将进行详细的风化层分析和地震学以及重力测量，同时将主航天器总线保持在安全距离。使用一个或多个长支柱使航天器不必在小行星上方盘旋，从而大大减少或消除了进行科学操作时的燃料使用。这使得更长的任务，包括一系列的跳跃到多个地点的小身体表面。
2018-01-29 astro-ph.EP cs.RO
Evaluation of Mother-Daughter Architectures for Asteroid Belt Exploration
本文研究了小行星探测架构的有效性，该架构由多个纳米卫星大小的航天器组成，这些航天器从一艘母舰部署到主小行星带的日心轨道上，其中母舰理想地位于高密度区域。与母-子结构有关的基本飞行任务要求是利用从小行星带内的母飞船上分配的数量相对较大（10-20个）的子航天器来确定的，目的是执行取样和返回飞行任务。进行了许多权衡分析，以确定系统性能对初始轨道、三角洲能力和最大小型航天器飞行时间变化的影响。还检查了初始delta-V燃烧和小行星速度匹配之间的平衡，目标是最大限度地减少小型航天器所需的燃料量。利用这些结果建立了该系统的初步要求，并提出了与其他小行星探测技术进行比较的概念设计。初步结果表明，上述关于搭载小型航天器的母舰的概念是可行的，应被视为小行星带一级勘测的替代办法。
2020-04-14 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.space-ph
The Hayabusa Spacecraft Asteroid Multi-Band Imaging Camera: AMICA
隼鸟号航天器小行星多波段成像相机（AMICA）自2005年8月下旬以来已经获得了其目标小行星25143 Itokawa的1400多张多光谱和高分辨率图像。在本文中，我们总结了AMICA的设计和性能。此外，我们描述了校准方法，假设和模型，基于测量。主要的校准步骤包括校正线性度和建模，以及减去偏置、暗电流、读出拖尾和像素间响应度变化。使用飞行中的恒星观测将AMICA v波段数据校准到辐射率。其他波段的数据通过与地面观测数据进行比较，按反射率进行了校准，以避免这些波段太阳辐射的不确定性。我们发现，当信号电平< 3800 DN时，AMICA信号相对于输入信号是线性的，精确度<< 1%。验证结果表明，AMICA v波段（0.55 μ m）绝对辐射定标精度为4%以下，盘积分光谱相对于AMICA v波段的精度约为1%，像元间响应度（平场）变化小于3%，背景零级不确定度为5DN。从星团的宽波段观测中，我们发现AMICA光学系统的有效焦距为120.80 \pm 0.03 mm，产生的视场（FOV）为5.83 deg x 5.69 deg。由此产生的几何失真模型精确到三分之一像素内。我们演示了一种使用恒星的点扩散函数的图像恢复技术，并证实该技术在所有无损图像中都能很好地工作。未通过此校准校正的伪影是与FOV中的亮盘相关联的散射光。
2009-12-24 astro-ph.EP
Trajectory Optimisation of a Swarm Orbiting 67P/Churyumov-Gerasimenko Maximising Gravitational Signal
该研究针对67P彗星不规则引力场，提出用进化优化同时规划航天器集群轨迹，以最大化引力信号覆盖，并开源代码与结果。
2023-06-02 astro-ph.EP
Influence of Apophis' spin axis variations on a spacecraft during the 2029 close approach with Earth
翻滚的小行星属于一小类天体，其角速度矢量与其惯性主轴不一致。这导致了对设计用于围绕这些天体运行的任何航天器的轨道进行建模的挑战性努力。在这项工作中，我们深化了以前的研究，对小行星（99942）阿波菲斯与地球在2029年近距离接触。我们分析的轨道行为的航天器绕小行星在此事件中，包括小行星的自旋轴的方向的变化的影响，取决于两组初始条件。采用MEGNO、PMap和时间序列预测三种方法分析了航天器绕目标的全局动力学。我们确认，没有任何具有自然轨道的航天器能够在与我们的星球近距离接触所造成的高度扰动中幸存下来。
2021-05-28 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.space-ph
Spitzer Observations of Spacecraft Target 162173 (1999 JU3)
近地小行星162173（1999 JU 3）是隼鸟2号采样返回飞行任务的主要目标，也是马可波罗采样返回飞行任务的潜在目标。在地球上对这一物体进行研究是这些飞行任务的基础。我们提出了一个中红外光谱（5-38微米）的1999年JU 3获得与美国宇航局的斯皮策太空望远镜在2008年5月。这些观测结果对这颗小行星的表面特性提出了新的限制。为了拟合我们的光谱，我们使用了近地小行星热模型（NEATM）和更复杂的热物理模型（TPM）。然而，自旋磁极的位置，这是不确定的，是一个关键的输入参数，用于约束与TPM的热惯性，因此，我们考虑两个磁极取向。在赤道逆行几何的极端情况下，我们推导出热惯量的下限为150 J/m^2/K/s ^[0.5]。如果我们采用阿部等人（2008 a）的极点取向，我们的最佳拟合热模型得出的热惯量值为700+/-200 J/m^2/K/s^0.5，由于绝对通量校准导致的光谱形状的不确定性，甚至允许更高的值。热惯性的下限，这是不太可能的，但可能的，将与类似于小行星433爱神星的细风化层相一致。然而，热惯性预计会更高，可能类似于或大于小行星25143 Itokawa。准确确定小行星162173的自旋极将缩小其热惯性的可能值范围。
2009-08-06 astro-ph.EP
Assembled Kinetic Impactor for Deflecting Asteroids via Combining the Spacecraft with the Launch Vehicle Final Stage
小行星撞击对地球上的所有生命构成重大威胁。使小行星偏离撞击轨道是减轻威胁的重要方法。动能撞击器仍然是使小行星偏转的最可行方法。然而，由于发射能力的限制，具有有限质量的撞击器只能产生非常有限的小行星速度增量。为了提高动能撞击器的偏转效率，提出了一种将航天器与运载火箭末级结合的组合式动能撞击器（AKI）概念。通过充分利用运载火箭末级的质量，增加冲击器的质量，将会引起偏转效率的提高。根据长征五号（CZ-5）运载火箭的技术数据，偏转本努的任务旨在展示AKI概念的力量。仿真结果表明，与传统动能撞击器（CKI）相比，增加运载火箭末级质量，可使偏转距离增加3倍以上，发射提前期至少缩短15年。在偏转距离要求相同的情况下，增加运载火箭末级的质量，可以使发射次数减少到CKI发射次数的1/3。AKI的概念使得有可能在10年的发射准备时间内通过非核技术来保护类似Bennu的大型小行星。同时，对于单个CZ-5，在10年的发射准备时间内，一颗直径为140米的小行星的偏转距离可以从小于1个地球半径增加到大于1个地球半径。
2020-09-14 astro-ph.EP astro-ph.IM
A Mass-optimized Gravity Tractor for Asteroid Deflection
研究了一种利用航天器在围绕小行星的开普勒轨道的一段上来回移动的小行星偏转方法，目的是优化航天器的初始总质量。相应的优化问题被表示为一个离散的非线性最优控制问题，其中轨道段的参数是控制变量。一个假设的小行星偏转问题的数值求解使用动态规划的方法，它表明，重力拖拉机可以得到显着更有效的偏转方面达到每单位质量的航天器，在文献中类似的重力拖拉机相比。
2021-10-09 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.space-ph
Spitzer observations of the asteroid-comet transition object and potential spacecraft target 107P (4015) Wilson-Harrington
上下文近地小行星-彗星过渡物体107 P/（4015）Wilson-Harrington可能是欧洲空间局（欧空局）和日本宇宙航空研究开发机构（宇宙航空研究开发机构）马可波罗取样返回联合飞行任务的目标。对该天体的物理研究与这次飞行任务有关，也有助于了解其小行星或彗星性质。目标。我们的目标是获得显着的新的约束，这个对象的表面热性能。方法.本文介绍了2007年2月12日美国宇航局斯皮策太空望远镜在两个滤光片（16和22微米）上获得的中红外测光结果，以及应用近地小行星热模型（NEATM）的结果，我们在两个中红外波段获得了高信噪比，从而可以精确测量其热辐射。结果我们得到了一个很好的约束的聚束参数（eta = 1.39 +/- 0.26），并获得了D = 3.46 +/- 0.32公里，和pV = 0.059 +/- 0.011的直径和几何距离。当我们将这个最佳拟合的热模型应用于Campins等人（1995），Kraemer等人（2005）和Reach等人（2007）报道的单波段中红外测光时，我们也得到了类似的结果。结论. 4015 Wilson-Harrington的彗星核和原始的C-、P-、D-型小行星的核密度较低。当r= 1天文单位时，我们粗略地确定了W-H热惯性的下限为60 Jm^-2s^（-0.5）K^-1，这略高于Groussin等人（2009）推导出的22 P/Kopff彗星核热…
2009-10-01 astro-ph.EP
On the delivery of DART-ejected material from asteroid (65803) Didymos to Earth
DART航天器计划在2022年撞击双星小行星（65803）Didymos的次级，以评估行星防御的偏转策略。撞击将产生一个陨石坑并释放出小行星物质，其中一些将逃离Didymos系统。由于Didymos最接近地球轨道的距离只有600万公里（约为地月距离的16倍），一些喷出的物质迟早会到达我们的星球，观察这些粒子作为流星将增加DART任务的科学支出。DART项目还可能是第一个到达地球的人类产生的流星体，也是对人类在小行星上的活动及其对流星体环境和航天器撞击风险的最终贡献的一个测试案例。这项研究审查了从Didymos向近地空间发射流星体的数量和时间。只有很少的飞镖喷射物质会到达我们的星球，而且大多数都要经过数千年。但是一些物质，最小的粒子和/或以最高速度喷射的粒子几乎可以立即被输送到穿越地球的轨道上，尽管流量很低。物质到达地球的时间和辐射方向被计算出来，虽然大量的探测将表明比预期更丰富和/或更快的喷出物。DART的撞击也会产生一个新的流星体流，尽管可能不是很密集。然而，更大、能力更强的小行星撞击物可能会产生流星体流，其中的粒子通量超过太阳系中自然产生的粒子通量，从而对航天器的安全产生影响。
2020-03-04 astro-ph.EP
Shape, Thermal and Surface Properties determination of a Candidate Spacecraft Target Asteroid (175706) 1996 FG3
本文从已知的光变曲线出发，导出了（175706）1996 FG 3的三维凸形模型，该模型由2040个三角形面和1022个顶点组成。考虑观测不确定性，确定小行星自转轴的最佳拟合方位为$λ=237.7^\circ$和$β=-83.8^{\circ}$，自转周期为$\sim$ 3.5935 h。利用推导出的形状模型，我们采用所谓的先进热物理模型（ATPM）来拟合1996年FG 3 \citep{Wolters2011,Walsh2012}的三组中红外观测数据，以评估其表面性质。假设初级和次级具有相同的形状、热惯性、表面粗糙度，从观测中获得最佳拟合参数。小行星的几何半径和有效直径估计为$p_{\rm v}=0.045\pm0.002$，$D_{\rm eff}=1.69^{+0.05}_{-0.02}$ km。初级和次级的直径被确定为分别为$D_{1}=1.63^{+0.04}_{-0.03}$ km和$D_{2}=0.45^{+0.04}_{-0.03}$ km。表面热惯性$Γ$被导出为具有$0.8^{+0.2}_{-0.4}$的粗糙度分数$f_{\rm R}$的$80\pm40\rm Jm^{-2}s^{-0.5}K^{-1}$的低值。这表明原生层表面可能有一层风化层，可能被灰尘、碎石和沙子的混合物覆盖。根据对次表层温度分布的模拟，估计最小风化层深度为$5\sim20\rm mm$，表…
2014-01-21 astro-ph.EP
A population of main belt asteroids co-orbiting with Ceres and Vesta
我们已经进行了一项搜索的主带小行星（MBA）共同轨道与大型MBA灶神星和矮行星谷神星。通过改进（Christou，2000 b）中使用的搜索标准和候选共轨的数值积分，我们已经确定了目前与谷神星（Vesta）共轨天平动的大约51（44）个物体。我们发现，这些形式的一部分，一个更大的人口短暂的coorbitals; 129（94）MBA经历情节的coorbital天平动与谷神星（灶神星）在2万年的间隔集中在本。共振时的寿命通常是10 ^5年的几倍，但也可以超过2* 10 ^6年。研究了几种共轨轨道的变分性质。结果发现，它们相对于次级的当前状态是确定的，但通常在大约2*10^5年后就失去了对次级的了解。最初深入共轨区域的物体保持其共轨状态的时间更长。我们利用Nnagi等人（1999年）的模型表明，它们的动力学与地球和金星的临时共轨近地小行星的动力学相似。在这种情况下，共振天平动的寿命取决于行星的长期摄动、轨道的固有混沌性以及与大质量物体（而不是次级物体）的近距离接触。特别是，我们提出的证据表明，虽然在共轨状态下，密切接触的第二次一般避免和谷神星影响蝌蚪库的灶神星的稳定性。最后，我们证明了谷神星和灶神星的准卫星轨道的存在，并得出结论，在灶神星附近的黎明任务检测到的十米大小的物体可能，事实上，属于这个动态类，而不是真正的（即开普勒）灶神星的卫星。
2011-10-21 astro-ph.EP
Formation of eccentric gas discs from sublimating or partially disrupted asteroids orbiting white dwarfs
在白矮星周围的21个已知的气体碎片盘中，其中很大一部分显示出可以用气体偏心分布来很好地描述的观测特征。在没有嵌入物体或附加力的情况下，这些圆盘不应该长时间保持偏心，而是应该由于粘性扩散而成圆形。我们从这些恒星观察到的金属污染和红外线过量与潮汐破坏的亚恒星体的存在是一致的。我们证明，使用平滑粒子流体动力学，升华或部分破坏行星的偏心轨道上围绕一个白矮星将形成并保持一个气体盘的偏心率在0.1以内，低于，轨道上的身体。我们还证明了在白矮星SDSS J1228+1040周围观察到的偏心气体盘可以用同样的假设来解释。
2021-05-03 astro-ph.EP astro-ph.SR
Modelling DESTINY+ interplanetary and interstellar dust measurements en route to the active asteroid (3200) Phaethon
日本宇宙航空研究开发机构/日本宇宙航空研究开发机构的DESTINY $^+$号航天器将于2022年发射到活跃的小行星（3200）Phaethon。拟议的核心有效载荷之一是DESTINY+尘埃分析仪（DDA），它是卡西尼号航天器上飞往土星的宇宙尘埃分析仪的升级版（Srama等人，2011年）。我们使用两个最新的计算机模型，欧空局行星际流星体工程模型（IMEM，Dikarev等人，2005年）和行星际流星体环境探索模型的星际尘埃模块（IMEX; Sterken 2013等人，Strub等人，2019年），以研究DDA的行星际和星际尘埃的探测条件和通量。我们的研究结果表明，在为期4年的DESTINY+行星际巡航期间，DDA将探测到大量的行星际和星际尘埃颗粒。粒子撞击的方向和速度可以用来区分星际粒子和行星际粒子，也可能区分彗星和小行星粒子。
2019-04-16 astro-ph.EP
Capacity of Sun-driven Lunar Swingby Sequences and Their Application in Asteroid Retrieval
本文利用“Swingby-Jacobi”图刻画太阳驱动月球借力序列的能力，并构建太阳摄动下月球到月球转移数据库，从而为约660颗小行星的飞越、交会、采样返回和捕获任务提供大量可优化轨迹方案。
2023-04-12 astro-ph.EP math.OC
OSIRIS-REx: Sample Return from Asteroid (101955) Bennu
2011年5月，美国宇航局选择了起源、光谱解释、资源识别和安全-风化层探测器（OSIRIS-REx）小行星样本返回任务作为新前沿计划的第三个任务。另外两个新前沿任务是新视野号，它在2015年7月的一次飞越中探索了冥王星，并将于2019年1月1日飞越柯伊伯带物体2014 MU 69，以及朱诺号，这是一个正在研究木星起源，演化和内部结构的轨道任务。该航天器于2016年9月8日美国东部时间下午7点05分乘坐联合发射联盟Atlas V 411进化型一次性运载火箭前往近地小行星（101955）Bennu，进行了为期七年的旅程，从Bennu返回样本。该航天器处于一个向外巡航的轨道上，将于2018年8月与Bennu会合。航天器上的科学仪器将对Bennu进行调查，测量其物理，地质和化学特性，研究小组将利用这些数据在表面选择一个地点，收集至少60克的小行星风化层。该小组还将分析遥感数据，对样本地点进行详细研究，评估Bennus资源潜力，改进其与地球撞击概率的估计，并为在这颗小行星上收集的大量天文数据集提供地面实况数据。该航天器将于2021年离开Bennu，并于2023年9月24日将样本返回犹他州测试和训练靶场（UTTR）。
2017-02-22 astro-ph.EP
Alternate Science Investigations for the Kepler Spacecraft: Precision Rotation Periods and Shapes of Near-Earth Asteroids
我们建议使用适当的一部分重新利用开普勒任务的时间和孔径，大大提高我们的知识的近地小行星（NEAs）的旋转和形状的数量和质量。近地小行星对于了解太阳系的起源、选择机器人和人类访问的目标以及使危险物体偏转都很重要。虽然近地小行星以每年1000个的速度被发现，但只有大约75个/年具有精确测量的旋转周期和形状。开普勒任务不仅可以大大增加确定的近地小行星自转周期的数量（在5年内增加到1000个以上），而且可能比常规地面测量的精度高出一个数量级。这将使我们能够为大约250个较亮的近地小行星制作三维断层摄影图。一个多年的科学计划将能够改进数据质量检查，更大的样本和更多类型的科学。所有这些数字都是初步的。我们列出了一些需要解决的问题，然后才能对该计划进行适当的评估。
2013-09-09 astro-ph.EP astro-ph.IM
Physical characterization of 2020 AV2, the first known asteroid orbiting inside Venus orbit
第一颗轨道在金星轨道内的小行星是2020~AV $_{2}$。这可能是远日点小于0.718天文单位的新小天体群体中最大的成员，称为Vatiras。2020~AV $_{2}$的表面不断受到高温、强烈的太阳风照射（太阳系最内部区域的特征）和高能微陨石撞击的影响。对其物理特性的研究是近地小行星科学的一个极端试验案例。本文报道了2020~AV $_{2}$在0.5-1.5~ $μm$波长区间的光谱观测结果。这些都是用北欧光学望远镜和威廉·赫歇尔望远镜完成的。根据所获得的光谱，我们将2020~AV $_{2}$分类为SA型小行星。通过考虑A-型和S-复合体小行星的平均轨道半径（$p_V=0.23_{-0.08}^{+0.11}$）和绝对星等（H= $16.40\pm0.78$等），我们估计这个Vatira的直径为$1.50_{-0.65}^{+1.10}$ km。1~ $μm$附近的宽光谱带显示富橄榄石成分的特征。估计带中心$BIC = 1.08 \pm 0.02~μm$对应于一个铁橄榄石矿物学类似的brachinite陨石。
2020-06-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Target selection for a small low-thrust mission to near-Earth asteroids
小行星航天器飞行任务的初步飞行任务设计在早期阶段往往涉及选择候选目标小行星。这种分析的最后结果是航天器可能到达的小行星清单，按所需使用的推进剂排列。在本文中，我们调查的敏感性所产生的小行星的排名所采用的轨迹模型在特定的情况下，一个小的低推力推进航天器开始其旅程从太阳-地球$L_2$拉格朗日点和标题会合与一些近地小行星。我们考虑五个越来越复杂的轨迹模型：脉冲，兰伯特，核电推进，核电推进，包括地球引力，太阳能电力推进，包括地球引力，我们研究最终获得的目标之间的相关性排名。我们发现，使用一个低推力的轨道模型是非常重要的目标选择，因为使用化学推进剂替代品导致有利于不太有吸引力的选择19%的时间，一个百分比下降到8%已经使用一个简单的核电推进模型，忽略了地球的重力效应和推力对太阳距离的依赖。我们还发现，对于所考虑的研究案例，一个小的行星际立方体卫星命名为M-ARGO，列入地球的重力在所考虑的动态不影响目标的选择显着。
2018-02-07 astro-ph.EP physics.space-ph
Stable Periodic Orbits for Spacecrafts around Minor Celestial Bodies
我们感兴趣的是小天体引力场中航天器的稳定周期轨道。小天体的稳定周期轨道不仅可用于深空探测任务设计，而且可用于研究小卫星在大尺寸比小行星中的长期稳定性。小天体的不规则形状和引力场用多面体模型模拟。利用周期轨道的拓扑分类和网格搜索方法，可以计算稳定周期轨道，并确定拓扑情况。此外，我们发现围绕小天体的五种不同类型的稳定周期轨道：A）小天体外稳定平衡点产生的稳定周期轨道，B）不稳定平衡点周围不稳定周期轨道延续的稳定周期轨道，C）小天体周围零倾角的逆行和近圆周期轨道，D）共振周期轨道，E）近地表倾斜周期轨道。我们以小行星243 Ida，433 Eros，6489 Golevka，101955 Bennu和彗星1 P/Halley为例。
2018-05-28 astro-ph.EP
Orbital Period Change of Dimorphos Due to the DART Kinetic Impact
双小行星改向试验航天器成功地进行了小行星偏转动力撞击器的首次试验，撞击了近地双星小行星（65803）Didymos的次级小行星Dimorphos，并改变了Dimorphos的轨道周期。如果来自DART航天器的入射动量以完全非弹性碰撞的方式直接转移到小行星目标上，预计轨道周期将发生约7分钟的变化，但对可能的撞击条件和小行星特性的研究表明，动量可能大幅增加（$β$）。在撞击前的几年里，我们利用光变曲线观测准确地确定了Dimorphos相对于Didymos的撞击前轨道参数。在这里，我们报告了DART动力学撞击导致的Dimorphos轨道周期的变化为-33.0 +/- 1.0（3 $σ$）分钟。利用新的地球光变曲线和雷达观测，两种独立的方法确定了相同的轨道周期变化值。这一巨大的轨道周期变化表明，喷出物对小行星的动量贡献超过了DART航天器所携带的动量。
2023-03-03 astro-ph.EP
The Damage to Lunar Orbiting Spacecraft Caused by the Ejecta of Lunar Landers
本文分析月球着陆器的土壤侵蚀与轨迹模型，计算发现约40吨着陆器对Lunar Orbital Gateway损伤轻微，但穿过喷射物层的低轨航天器将因超高速撞击导致玻璃表面超4%剥落。
2023-05-20 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.flu-dyn
Bayesian Shape Reconstruction and Optimal Guidance for Autonomous Landing on Asteroids
构建小行星的精确形状对于航天器的运行至关重要，因为重力势是由空间质量分布决定的。确定形状的典型方法需要飞行任务的长期测绘阶段，在此期间收集并传送大量测量数据供地面处理。本文提出了一套方法来探索一个未知的小行星与板载计算，并在其表面区域选择最佳的方式降落。其主要动机是避免在围绕小行星的航天器飞行任务中通常需要的长时间绘图或初步地面观测。首先，从航天器到表面的距离测量用于根据贝叶斯框架增量地校正初始形状估计。然后，提出了一种最优制导方案来控制距离传感器的有利位置，以构建一个完整的小行星形状的3D模型。这个形状模型，然后在一个非线性控制器中使用，以跟踪所需的轨迹的小行星。最后，提出了一种多分辨率的方法来构造一个更高的保真度的形状表示在指定的位置，同时避免了固有的负担，一个均匀的高分辨率网格。这种方法使得能够在潜在着陆点周围精确地确定形状。我们证明了这种方法使用几个雷达形状模型的小行星，并提供了一个完整的动力学模拟小行星4769 Castalia。
2022-03-12 astro-ph.EP astro-ph.IM math.OC
Orbits of Near-Earth Asteroid Triples 2001 SN263 and 1994 CC: Properties, Origin, and Evolution
三体模型与阿雷西博和戈德斯通雷达数据的拟合揭示了两个近地小行星三联体的性质。三颗小行星系统2001 SN 263的特征是一颗质量约为10^13 kg的主小行星，一颗质量约为1%的内卫星以约3个主半径在约0.7天内绕轨道运行，一颗质量约为2.5%的外卫星以约13个主半径在约6.2天内绕轨道运行。1994 CC是一个较小的系统，其主恒星质量约为2.6 \times 10^11 kg，两颗卫星的质量约为主恒星质量的2%和1%，轨道距离约为主恒星半径的5.5和19.5倍。它们的轨道周期分别为~1.2天和~8.4天。共振参数的检查表明，卫星目前没有处于平均运动共振。在两个系统（2001 SN 263内天体：d{ \varpi }/dt ~1.1 deg/day，1994 CC内天体：d{ \varpi }/dt ~ -0.2 deg/day）中都检测到了拱点和节点的岁差，这与相互作用轨道和主扁率引起的长期演化的分析预测相一致。卫星轨道平面之间的非零相互倾角提供了两个系统中数据的最佳拟合（2001 SN 263：~14度，1994 CC：~16度）。我们的最佳拟合轨道是一致的近圆周运动，除了1994年CC的外卫星，它有一个偏心轨道的e ~ 0.19。我们研究了几个过程，可以产生所观察到的偏心率和倾角，包括Kozai和evection共振，过去的平均运动共振交叉，并密切接触类地行星。特别是，我们…
2011-02-28 astro-ph.EP
The Cratering History of Asteroid (21) Lutetia
2010年7月10日，欧洲航天局的罗塞塔号航天器经过了主带小行星（21）鲁特西亚。Lutetia的大小约为100公里，是航天器拍摄到的最大的小行星之一。在飞越过程中，机载OSIRIS成像系统获得了鲁特西亚北半球的壮观图像，揭示了一个由众多撞击坑组成的复杂表面，最大尺寸约为55公里。在本文中，我们评估了小行星的撞击历史。为此目的，我们应用当前的模型描述的形成和演变的主带小行星，提供率和速度分布的撞击。这些模型，再加上适当的陨石坑的比例法则，使我们能够解释所观察到的陨石坑的大小频率分布（SFD）和约束的陨石坑的历史。由于这种方法，我们得到的陨石坑保留年龄的几个地区的Lutetia，即时间流逝，因为它们的形成或全球表面重置。我们还调查了各种因素的影响-如Lutetia的散装结构和陨石坑闭塞-上观察到的陨石坑SFD和估计的表面年龄。从我们的分析中可以看出，Lutetia经历了复杂的碰撞演化，直到最近才发生重大的局部表面重塑事件。最年轻和最古老的陨石坑密度的差异意味着年龄的差异超过10倍。最年轻的单位（Beatica）估计有几十到几百万年的年龄，而最古老的一个（Achaia）形成于小行星撞击比现在更强烈的时期，大概在3.6 Gyr前或更早。
2011-11-15 astro-ph.EP
Equilibrium Points and Orbits around Asteroid with the Full Gravitational Potential Caused by the 3D Irregular Shape
我们研究了小行星1333 Cevenola的平衡点和轨道，通过考虑三维不规则形状引起的全部引力势。计算了小行星1333 Cevenola的引力势和有效引力势。本文讨论了无质量粒子在引力环境中的零速度曲线。导出了大尺寸比双星系统的线性化动力学方程、特征方程和平衡态守恒量。发现在1333 Cevenola附近共有5个平衡点。外部平衡点的拓扑情况具有交错分布。对1333 Cevenola三维不规则形状引起的全引力势下的轨道模拟表明，如果轨道倾角较小，小卫星轨道更有可能稳定。
2018-06-30 astro-ph.EP
Pole Estimation and Optical Navigation using Circle of Latitude Projections
Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院）
两个旋转天体的图像（例如，小行星）和具有带状大气层的球状行星（例如，木星）可以包含被很好地建模为纬度圈（CoL）的特征。这些CoL的投影在探测航天器上的相机或望远镜收集的图像中显示为椭圆。这项工作显示了如何CoL预测可用于确定极的方向和协方差旋转的小行星。在一个已知的行星建模为一个扁球体的情况下，它示出了如何类似的CoL预测可用于航天器定位。这些方法是使用射影几何的原理开发的。提供了小行星Bennu（用于极定向）和木星（用于航天器定位）模拟图像的数值结果。
2023-02-07 astro-ph.EP astro-ph.IM cs.CV
Dynamics Around an Asteroid Modeled as a Mass Tripole
针对不规则小天体引力场建模难的问题，本研究采用三质点杆连的质量三极子模型研究拱形小行星附近的轨道动力学，并将结果应用于多颗小行星及火卫一系统。
2023-07-18 astro-ph.EP
Analysis of Prospective Flight Schemes to Venus Accompanied by an Asteroid Flyby
本文研究构建飞往金星的飞行方案，利用引力辅助和共振轨道实现再次相遇，并飞越小天体，从NASA JPL目录中筛选出117颗直径超1公里的小行星，在2029至2050年间找到满足无冲量飞越和着陆条件的轨迹。
2023-05-14 astro-ph.EP astro-ph.IM cs.NA
Hayabusa2 Extended Mission: New Voyage to Rendezvous with a Small Asteroid Rotating with a Short Period
隼鸟2号是日本小行星返回飞行任务，目标是碳质小行星Ryugu，由日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）进行。这次飞行任务的目标是进行近距离作业，包括遥感观测、材料取样、小型携带式撞击实验以及样本分析。截至2020年9月，该航天器正在返回地球的途中，从Ryugu获得的样本在2019年11月成功离开后没有出现关键问题。在这里，我们提出了一个扩展的任务，其中航天器将与一个直径约30米-40米的小行星会合，该小行星在额外的10年巡航阶段后以10分钟的自旋周期旋转。我们介绍了两种情况是适合的扩展任务。在第一种情况下，航天器将在金星和地球上进行一次摇摆机动，以到达小行星2001 AV 43。在第二种情况下，它将在地球上进行两次摇摆机动，以到达小行星1998 KY 26。在这两种情况下，任务将持续到2030年代初。日本宇宙航空研究开发机构最近宣布，该航天器将与1998 KY 26会合。本文重点介绍我们对这两种情景的科学评估，但将决策过程留给1998年KY 26，以备将来的报告。将计划重新定位操作，以详细说明目标的物理特性和周围环境，目标是小型行星体中最小的元素之一。通过实现计划的操作，该任务将提供有关太阳系中小天体碰撞和积聚的剧烈历史的关键线索。此外，已建立的科学知识和技术将推进行星防御的关键技术。
2021-04-17 astro-ph.EP astro-ph.IM
Attitude Control of Spacecraft Swarms for Visual Mapping of Planetary Bodies
小行星、彗星和行星卫星等行星体是高价值的科学目标，因为它们拥有关于太阳系形成和演化的重要信息。然而，由于它们的低重力，可变的大小和形状，围绕这些目标体的专用轨道航天器任务是困难的。因此，在飞越遭遇期间观测到许多行星体，因此，目标体的测绘范围有限。在这项工作中，我们建议使用的航天器群提供完整的表面地图的一个行星体在近距离接触飞越。随着低成本航天器技术的进步，可以通过使用多个微型航天器来实现这样的群体。群体任务的设计是一个复杂的多学科问题。首先，我们提出了群的集成设计工程与自动化（IDEAS）软件。在这项工作中，我们将介绍该软件的自动群设计器模块的开发，并将其应用于小行星433爱神星的全表面测绘。
2019-01-13 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.space-ph
Explaining the variability of WD 1145+017 with simulations of asteroid tidal disruption
后主序星行星科学已经被亮度转换曲线的显著变化、深度和形状所激发，这是由围绕白矮星WD 1145+017运行的天体引起的，这颗恒星也有尘埃碎片盘和星周气体，并显示出强烈的金属大气污染。然而，从观测结果来看，正在释放解体碎片的可能小行星的物理特性基本上没有受到限制。这一过程尚未用数字模拟。在这里，我们使用N体代码PKDGRAV计算不同自旋，密度，质量和偏心率的小行星的耗散特性。我们模拟均匀和分化的小行星，长达两年，并发现中断时标是强烈依赖于密度和偏心率，但弱依赖于质量和自旋。我们发现，在近圆形轨道（e <~ 0.1）上，体积密度适中（~3-4 g/cm^3）的岩石型分异天体可以保持完整，偶尔会从地幔中脱落质量。这些结果表明，围绕WD 1145+017运行的小行星是不同的，其体积密度位于罗氏半径之外，但地幔密度位于罗氏半径之内，并且在物理上更类似于灶神星而不是丝川。
2016-10-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
First observation of a quadruple asteroid -- Detection of a third moon around (130) Elektra with SPHERE/IFS
目的。我们的目标是提高对比度极限，以探测绕已知小行星运行的新卫星。我们使用尖端的数据简化技术和数据处理算法，这些技术和算法对于最佳分析仪器提供的原始数据并提高其性能至关重要。这样一来，SPHERE无与伦比的性能也使其成为解析和研究太阳系小行星的独特工具，扩大了其主要科学目标的范围。方法.我们应用了一个新开发的数据简化管道的积分场光谱仪的档案SPHERE数据的解决小行星，（130）Elektra。它与一个专门的点扩散函数重建算法相结合，以模拟小行星晕。在去除光晕之后，可以更准确地提取月球信号。月球位置在三个时期进行了拟合，并用于通过基于遗传的算法得出轨道参数。结果我们宣布发现了S/2014（130）2，这是第三颗围绕（130）Elektra运行的卫星，也是有史以来发现的第一颗四重小行星。它在2014年12月9日、30日和31日这三个不同的时期被确认，角距分别为258 mas（333 km）、229 mas（327 km）和319 mas（457 km）。我们估计这颗卫星的周期为0.679天，半长轴为344公里，偏心率为0.33，与主旋转轴相比倾角为38度。相对于主星的相对星等为10.5等，其大小估计为1.6公里。
2022-02-09 astro-ph.EP astro-ph.IM
First approximation for spacecraft motion relative to (99942) Apophis
我们的目的是提供一个初步的方法，航天器在轨道上的动力学小行星（99942）阿波菲斯在其地球接近。从多面体形状的目标的物理特性，来自分配每个四面体的质点在其中心。与以前的方法相比，这大大减少了计算处理时间，以评估引力势。接近阿波菲斯的截面的表面是在考虑或不考虑太阳、行星和SRP的引力摄动的情况下建造的。地球是对不可见区域影响最大的一个，使绝大多数轨道发生碰撞或逃离系统。此外，从2029年3月1日开始的轨道的数值分析，扰动较小的区域的特点是40天轨道的半长轴的变化，不超过2公里非常接近中心体（$a < 4$公里，$e < 0.4$）。然而，在与我们的星球近距离接近期间，没有调查过的区域可能是将航天器插入阿波菲斯周围自然轨道的可能选择。最后，为了解决系统的镇定问题，我们应用鲁棒路径跟踪控制律来控制航天器的轨道几何。最后，给出了一个成功的轨道控制运行的例子，总的$\bigtriangleup v$为0.495米/秒，60天。我们所有的结果都被收集在CPM-ASTERCHNOLOGY数据库中，该数据库将通过考虑其他小行星而定期更新。
2020-12-12 astro-ph.EP cs.NA math.NA
Mapping stable direct and retrograde orbits around the triple system of asteroids (45) Eugenia
人们普遍认为，了解小行星的组成和轨道演变可能有助于我们了解太阳系的形成过程。众所周知，小行星可能对我们的星球构成威胁。这种重要作用使小行星空间飞行任务成为当前天体动力学和天文学研究中的一个非常热门的课题。考虑到对小行星，特别是对多个系统的空间任务越来越感兴趣，我们提出了一项研究，旨在描述三重小行星系统周围的稳定和不稳定区域（45）尤金妮亚。我们的目标是描述该系统的不稳定和稳定区域，并与系统2001 SN 263-ASTER任务的目标进行比较。此外，Prado（2014年）使用了一种新的概念来绘制轨道，考虑到航天器从所有扰动力单独受到的扰动。该方法也适用于（45）Eugenia。我们提出了稳定和不稳定区域的粒子与0和180度之间的相对倾角。我们发现，（45）Eugenia在逆行和逆行情况下都呈现出较大的稳定区域。这主要是因为这个系统的卫星与主星相比很小，而且它们之间的距离也不是很近。我们还提出了这两个三重系统之间的比较，并讨论这些结果如何指导我们在规划未来的任务。
2017-11-16 astro-ph.EP
Moon Search Algorithms for NASA's Dawn Mission to Asteroid Vesta
NASA Goddard Space Flight Center（美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）；DLR, Institute of the Planetary Research（德国航空航天中心行星研究所）；Planetary Science Institute（行星科学研究所）
月球或天然卫星是围绕行星体（如行星、矮行星或小行星）运行的天体。科学家们通过研究这些天体的卫星来寻求理解我们太阳系的起源和演化。此外，搜索行星体的卫星对于保护航天器接近或绕行星体运行时的安全可能很重要。如果发现一个天体的卫星，一旦确定其轨道，也可以计算该天体的质量。确保黎明号航天器在小行星（4）灶神星任务中的安全性是黎明号卫星工作组（SWG）在2011年夏天工作的主要动机。黎明任务的科学家和工程师利用各种计算工具和技术进行灶神星的卫星搜索。本文的目的是1）介绍自然卫星搜索问题，2）目前的计算挑战，方法和工具时，解决这个问题，和3）描述各种图像处理和计算算法的应用程序进行卫星搜索的电子成像和计算机科学界。此外，我们希望这次交流将使黎明任务的科学家能够改进他们的卫星搜索算法和工具，并为2015年进行同样的调查做好更好的准备，届时航天器将接近并环绕矮行星谷神星。
2013-01-09 astro-ph.EP astro-ph.IM cs.CV
Development of Techniques Enabling Suborbital Small Object Capture Around Low Gravity Asteroids
University of Arizona（亚利桑那大学）
对小天体小行星的探索提供了直接接触太阳系原始组成部分的途径。采样和返回飞行任务使化学和放射性同位素研究成为可能，不仅为太阳系的形成提供证据，而且还对何处可能找到资源供今后开发提供基本了解。Hayabusa-2和OSIRIS-REx建立的着陆和采样技术通过实际着陆小行星并将样本收集到通过探测器从航天器底部伸出的篮子中来完成这一任务。这一技术已被证明是可行的，但在飞行任务操作以及收集机制本身的规模和复杂性方面都有很高的成本。本文通过利用最近发现的Bennu风化层颗粒喷射来探索替代的采样和返回技术。从Bennu表面喷射出的颗粒通常为1厘米大小，飞行时间为几个小时，这表明从母航天器部署的纳米航天器可能会以最小的传感器和delta-V能力追踪，收集和返回样本。该任务的关键方面是为了减少风险，并制定了一个整体的任务概念，以建立可靠性。
2020-12-18 astro-ph.EP astro-ph.IM cs.RO
Asteroid modelling by starlight diffraction: The shape of Dimorphos, the satellite of (65803) Didymos
Université Côte d’Azur, Observatoire de la Côte d’Azur, CNRS, Laboratoire Lagrange（蔚蓝海岸大学，蔚蓝海岸天文台，法国国家科学研究中心，拉格朗日实验室）；Aristotle University of Thessaloniki (AUTh)（塞萨洛尼基亚里士多德大学）；LIRA, CNRS UMR8254, Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, Université Paris Cité, CY Cergy Paris Université（巴黎天文台 LIRA 实验室，法国国家科学研究中心，巴黎文理研究大学，索邦大学，巴黎西岱大学，CY 塞尔吉巴黎大学）；University of Namur（那慕尔大学）；International Occultation Timing Association/European Section（国际掩食计时协会欧洲分会）；Association Française d’Astronomie（法国天文学会）；LTE, Observatoire de Paris, Paris Sciences et Lettres University（巴黎天文台 LTE，巴黎文理研究大学）；Charles University, Faculty of Mathematics and Physics, Institute of Astronomy（查理大学数学物理学院天文学研究所）；SETI Institute（搜寻地外文明研究所）；Unistellar
通过分析星光掩星事件中的衍射特征，研究迪莫罗斯的形状和大小，首次利用多条 chords 的衍射数据约束其投影形状，结果与后续研究一致，表明其呈赤道扁平的撞击后形状。
2026-04-17 astro-ph.EP astro-ph.IM
Regolith behavior under asteroid-level gravity conditions: Low-velocity impacts into mm- and cm-sized grain targets
对小型小行星的现场观测表明，这类天体的表面经常被巨石和粗糙地形覆盖。风化层粒度分布在大约毫米和厘米尺度上，这种大颗粒在小天体表面的极低重力环境中的行为决定了它们的形态和演化。为了支持对自然过程的理解（例如，撞击喷出物的重新捕获）或航天器引起的相互作用（例如，一个小着陆器的命运），我们的目标是实验研究粗粒度的目标表面非常低速的影响（低于2米/秒）的反应。我们提出了一个厘米大小的球形弹丸到床的模拟风化层，由不规则的毫米和厘米大小的颗粒的86低速影响的结果。这些撞击是在真空和微重力条件下进行的。我们的研究结果包括测量的弹丸恢复恢复系数和穿透深度，以及喷出物的生产，速度和质量估计。我们发现，影响的结果包括经常发生的反弹和切向滚动的弹丸在目标表面上的影响。对于高于约12 cm/s的冲击速度产生喷出物，并且喷出物速度与射弹成比例以瞄准粒度比和冲击速度。喷出物的质量估计表明，喷出物越来越难以产生越来越大的颗粒尺寸。回弹射弹的恢复系数不显示对目标颗粒尺寸的依赖性，不像它们的最大穿透深度，其可以与射弹与目标颗粒尺寸比成比例。最后，我们将我们的实验测量结果与隼鸟2号的MASCOT着陆在小行星Ryugu表面上的航天器数据和数值工作进行了比较。
2020-08-20 astro-ph.EP astro-ph.IM
Necroplanetology: Simulating the Tidal Disruption of Differentiated Planetary Material Orbiting WD 1145+017
WD 1145+017系统显示出不规则的凌日特征，这与体积密度为$< 4$ g cm $^{-3}$和体积质量为$\lesssim 10^{21}$ kg的分化小行星的潮汐破裂相一致（Veras等人，2017; arXiv：1610.06926）。我们使用开源的N体代码REBOUND（Rein and Liu，2011; arXiv：1110.4876）来模拟这种具有不同内部结构的破坏：改变内核体积分数，地幔/内核密度比，以及存在/不存在薄的低密度地壳。我们允许碎石堆部分中断和捕获光变曲线在特定的点，在中断的节奏可比的地面测光。作为概念验证，我们表明，随着小行星被破坏，改变这些结构参数对过境光变曲线有观测上可区分的影响，并将模拟生成的光变曲线与Gary等人的数据进行比较，2017年（arXiv：1608.00026）。需要说明的是，我们的模拟没有详细模拟升华或解释其对轨道演化的影响，我们发现低核心分数和低地幔/核心密度比的小行星与2016年4月左右存在多周的稳定过境特征最一致（在Gary等人中称为G6121，2017（arXiv：1608.00026）和Hallakoun等人的A1，2017（arXiv：1702.05483）.将潮汐扰动模拟与测光相结合，可以揭示出系外行星体的内部结构和组成特征，这些信息只有在我们观测到行星系正在死亡时才有可能。像TESS和LSST这样的全天巡天任…
2020-03-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Design and Analysis of Robust Ballistic Landings on the Secondary of a Binary Asteroid
针对双小行星次星弹道着陆对误差敏感的问题，本文提出基于非侵入式Chebyshev插值和伪扩散指标的鲁棒轨迹设计与优化方法，将着陆成功率提高20%并显著缩小着陆足迹。
2023-10-30 astro-ph.EP astro-ph.IM cs.NA
Space Mission Options for Reconnaissance and Mitigation of Asteroid 2024 YR4
本文针对小行星 2024 YR4 可能撞击月球的风险，评估了飞掠侦察、偏转及动能与核强力粉碎等太空任务选项，指出侦察与粉碎任务可行而偏转不切实际。
2025-09-15 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.space-ph
Study of the asteroid Bennu using geodesyANNs and Osiris-Rex data
小行星和其他小天体在太阳系往往有不规则的形状，由于他们的低重力。这种不规则性不仅适用于拓扑结构，也适用于潜在的地质，可能包含不同密度和材料的区域。拓扑结构可以从光学观测中得到，而物体的质量密度分布在某种程度上只能在其引力场中观察到。在一篇配套论文中，我们介绍了geodesyNets，这是一种神经网络方法，可以通过测量物体的引力场来推断物体的质量密度分布。在目前的工作中，我们将这种方法应用于小行星Bennu使用的奥西里斯雷克斯任务的真实数据。该任务不仅测量了奥西里斯雷克斯航天器本身的轨迹，还测量了许多暂时围绕Bennu运行的鹅卵石大小的岩石颗粒。从这些轨迹数据中，我们获得了Bennu质量密度的表示，并通过在所得重力场中传播训练过程中未使用的多个卵石来验证它。性能与均匀密度的多面体重力模型相当，但不需要形状模型。由于几乎不需要额外的信息，我们认为这是迈向自主的引力场反演的一步。
2021-09-29 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Feasibility of Potentially Hazardous Asteroids Flybys Using Multiple Venus Gravity Assists
Space Research Institute (IKI) of the Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院空间研究所）
本文提出利用金星引力助推和共振轨道设计低能耗航天器轨迹，以实现与潜在危险小行星的多次飞越，提高任务灵活性和效率。
2026-01-19 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.space-ph
