Optical spectropolarimetry of binary asteroid Didymos-Dimorphos before and after the DART impact
在DART撞击前后，我们在光学范围内以分光偏振模式监测了Didymos-Dimorphos双星小行星。最终目标是为建模目的获得对喷射尘埃特性的限制。在撞击前，Didymos表现出线性偏振，随着相位角的增加而迅速增加，蓝色达到约5%，红色达到约4.5%。偏振光谱的形状与其反射光谱的形状是反相关的，这似乎是典型的S级小行星。撞击后，蓝色波段的偏振水平下降约1个百分点（pp），红色波段下降约0.5个百分点，然后继续随相位角线性增加，斜率与撞击前测得的相似。偏振光谱，一旦在任意波长的值进行归一化，在撞击前后的所有观测过程中显示出非常小的变化或没有变化。撞击后偏振光谱的形状没有任何显著变化，这表明偏振随波长变化的方式取决于散射材料的组成，而不是其结构，无论是表面还是碎片云。
2023-03-21 astro-ph.EP
The Perturbed Full Two-Body Problem: Application to Post-DART Didymos
本文研究NASA DART撞击Didymos-Dimorphos双小行星系统后的受扰动力学，引入“可观测要素”结合全自旋-轨道耦合数值方法，估计了系统质量及撞击引起的轨道参数变化，发现轨道变化依赖撞击时双星间距，且DART引起的形变将降低所需速度变化量。
2023-07-31 astro-ph.EP
Long term dynamics around the Didymos-Dimorphos binary asteroid of boulders ejected after the DART impact
该研究模拟DART撞击抛射巨石的长期动力学，发现1%的巨石可在准稳定轨道上存活至少4年，机制类似Kozai，且再撞击主要发生在Dimorphos的背向撞击点半球。
2024-02-07 astro-ph.EP
Polarimetry of Didymos-Dimorphos: Unexpected Long-Term Effects of the DART Impact
本研究通过长期成像偏振监测发现，DART撞击Didymos-Dimorphos系统数月后偏振度仍低于撞击前且曲线斜率更平缓，表明系统内仍存有更小、更亮的新鲜喷射物，导致反照率增加。
2023-11-22 astro-ph.EP
Macro-scale roughness reveals the complex history of asteroids Didymos and Dimorphos
研究提出基于信息熵和局部平均表面朝向的地形粗糙度分析方法，应用于NASA DART任务目标小行星Didymos和Dimorphos，可靠识别多尺度形态单元，揭示其地形特征、近期表面重塑事件及双星系统形成历史。
2024-05-30 astro-ph.EP
Near to Mid-Infrared Spectroscopy of (65803) Didymos as observed by JWST: Characterization Observations Supporting the Double Asteroid Redirection Test
该研究利用JWST对Didymos双小行星进行近至中红外光谱观测，证实其S型分类和LL球粒陨石成分，并揭示热性质与表面颗粒特征，为DART任务提供表征支持。
2023-10-17 astro-ph.EP
Optical monitoring of the Didymos-Dimorphos asteroid system with the Danish telescope around the DART mission impact
本研究利用La Silla丹麦1.54米望远镜在DART撞击前后光学监测Didymos-Dimorphos系统，通过H-G光度模型和双孔径测光量化喷出物衰减、尘埃尾演化及向日粒子延伸。
2023-11-03 astro-ph.EP
The Dynamical State of the Didymos System Before and After the DART Impact
本研究评估了DART撞击Didymos系统前的动力学预测，更新了撞击后初步结果，发现Dimorphos撞击后或变成长椭球并进入翻滚状态，相关质量等不确定性将由Hera任务验证。
2025-02-20 astro-ph.EP
Lifted particles from the fast spinning primary of the Near-Earth Asteroid (65803) Didymos
越来越多的大小在几百米到几公里范围内的近地小行星具有相对较高的自转速率，根据光谱型，从小于4小时到$\sim$ 2.2小时不等。对于这些天体中的一些，赤道附近的局部加速度可能会向外定向，因此近赤道物质的升力是可能的。特别是，这可能是小行星Didymos的情况，它是（65803）Didymos双星系统的主星，是DART（美国航天局）和Hera（欧空局）空间任务的目标。在赫拉飞行任务和EC-H 2020近地天体移动、碰撞和撞击项目的框架内，根据现有的形状模型、已知的物理参数和DART撞击前的轨道信息，对这种环境中的粒子动力学进行了研究。在质量和体积估计值的大部分范围内，系统中可能存在轨道粒子。计算了不同粒径和不同日心轨道历元的抛射物质的空间质量密度，揭示了大颗粒在密度分布中占主导地位，小颗粒丰度取决于观测历元。还报告了对Didymos上起飞和降落区域的估计。可用的系统质量和主要范围的估计，DART任务后，确认本研究的主要结论是有效的，在现有知识的背景下。
2023-03-13 astro-ph.EP
ASTERIA -- Thermal Inertia Evaluation of asteroid Didymos
本研究利用ASTERIA方法独立评估Didymos撞击前热惯性，通过Yarkovsky效应轨道漂移对比，得到约211-258 J m^{-2} K^{-1} s^{-1/2}的估计，与文献一致，并支持近地小行星热惯性偏低的假设。
2024-11-11 astro-ph.EP
Predictions for the Dynamical States of the Didymos System before and after the Planned DART Impact
美国宇航局的双小行星重定向测试（DART）航天器计划于2022年9月26日23：14 UTC左右撞击（65803）Didymos，Dimorphos的天然卫星，导致其轨道周期减少，这将通过地面观测来测量。对动力撞击器技术的这一测试将提供实际比例的动量转移增强系数$β$的第一次估计，其中撞击产生的喷射物使目标产生额外的偏转。地面观测、LICIACube航天器（将在撞击前与DART分离）和欧空局将于2024年发射的后续赫拉任务将提供偏转测试的额外特征。Hera和DART共同组成了NASA和ESA之间的小行星撞击和偏转评估（AIDA）合作。在这里，预测的动力学状态的二进制系统时，到达和撞击后。假设的系统动态松弛状态将受到撞击的激发，导致轨道偏心率增加和轻微倾斜，以及Dimorphos天平动的增强，其振幅取决于目前知之甚少的目标形状。围绕月球长轴的自由旋转也可能被触发，轨道周期将在几天到几个月的时间尺度上经历从秒到分钟的变化。由于陨石坑形成和喷出物引发的陨石坑或物质坡移造成的任一天体的形状变化可能会影响$β$，但可以通过额外的测量加以限制。BYORP和重力潮汐都可能在赫拉会合的时间尺度上引起可测量的轨道变化。
2022-07-14 astro-ph.EP
Rotation-induced granular motion on the secondary component of binary asteroids: Application to the DART impact on Dimorphos
美国航天局的双小行星重定向试验（DART）任务将对Didymos双小行星系统的第二个组成部分Dimorphos进行动力学撞击，这将激发Dimorphos的动力学状态，并导致关于同步状态的显著天平动和可能的混沌非主轴旋转。虽然这种特殊的结果是人为造成的，但双星系统的许多其他次级成分也倾向于这种奇异的自旋状态。对于处于受激自旋状态的卫星，随时间变化的潮汐和旋转环境可导致显著的表面加速度。根据具体情况，这种机制可能会驱动次级表面上的颗粒运动。我们模拟了一个Didymos一样的二进制小行星系统的动力学演化，使用完全耦合，三维模拟代码。然后，我们计算了时变的重力和旋转加速度的感觉在整个表面上产生的次级的扰动动力学状态。我们发现，一个激发的自旋和轨道可以引起大的变化，在有效的表面斜率，潜在地触发颗粒运动和表面刷新。然而，对于DART撞击的情况，这种影响高度依赖于许多未知因素，例如Dimorphos的详细形状，体积密度，表面地质和转移的动量。除了Didymos系统和DART任务之外，这种效应对一般的双星系统也有重要的影响。
2022-07-28 astro-ph.EP
DART Mission Determination of Momentum Transfer: Model of Ejecta Plume Observations
美国航天局的双小行星重定向测试（DART）航天器将撞击[65803] Didymos双星的第二个成员，以便通过动力学撞击进行小行星偏转的首次演示。确定动能撞击向目标物体的动量转移是行星防御的一个主要目标，利用地基望远镜观测Didymos的轨道周期变化，利用LICIACube立方体卫星对DART撞击喷出物羽流进行成像，并对DART撞击进行建模和模拟。由意大利航天局提供的LICIACube将在DART撞击后几分钟飞越Didymos，以解析喷出物羽流的空间结构并研究时间演变。LICIACube喷出物羽流图像将通过确定或限制喷出物携带的动量的方向和大小，帮助确定DART撞击的矢量动量转移。利用DART撞击的点源比例模型，建立了撞击喷出物羽流光学深度模型。该模型适用于预期LICIACube羽流图像，并显示羽流图像如何使喷出物质量与速度分布的特性。随着时间的推移，喷出物羽流的结构由在给定时间到达给定高度的喷出物数量决定。根据LICIACube图像确定的羽流光学深度剖面的演变情况，可以通过区分质量与速度的分布，区分强度控制的撞击和重力控制的撞击。LICIACube羽流图像区分了由不同目标物理特性（主要是强度和孔隙度）导致的羽流结构和演变的差异，从而可以推断这些特性，以改进动量转移的确定。
2020-07-30 astro-ph.EP
Dynamical origin of Dimorphos from fast spinning Didymos
Didymos是一颗双近地小行星。它是DART和HERA太空任务的目标。主天体Didymos的旋转速度接近于它预计会脱落质量的旋转速度。第二个天体Dimorphos是一颗140米长的卫星，它在大约12小时内围绕主天体运行。在这里，我们调查了Dimorphos的可能起源。使用环/卫星相互作用的一维模型，我们研究了从Didymos表面丢失的物质的演变，并在其赤道沉积成环。我们发现，由于粘性扩展，环扩展到Didymos的罗氏极限之外，形成小卫星。一小部分质量将形成Dimorphos和一组接近Roche极限的物体，而环的大部分质量落在Didymos上。为了与今天的迪莫斯相匹配，必须沉积在环中的总质量约为迪莫斯质量的25%。可能有一小部分物质在环和Didymos表面之间旅行了几次。模型产生的轨道类似于Didymos潮汐参数k2/Q<1 e-5时观测到的轨道。如果环沉积的时间尺度很长（>100年）（因此物质流量很小），则双形星的形状可能是不规则的，因为它是由类似大小的小卫星碰撞形成的。然而，由于小行星的快速自旋，预计Didymos的顶部形状将实现，这将导致短沉积时间尺度（<一年）。在这种情况下，卫星将由罗氏极限的逐渐增生的材料形成，导致由米级大小的小块构成的椭圆形Dimorphos，这显然与DART任务获得的Dimorphos的最新图像一致。
2023-01-05 astro-ph.EP
Dynamics around the binary system (65803) Didymos
本文通过数值积分研究 DART 目标双小行星 Didymos–Dimorphos 附近无质量粒子的动力学，采用主星 mascons 模型与副星质点模型，确定稳定区域的位置、大小及寿命。
2023-07-12 astro-ph.EP
Direct $N$-body simulations of satellite formation around small asteroids: insights from DART's encounter with the Didymos system
本文利用$N$体模拟研究Didymos-Dimorphos型双小行星，发现主星抛射约$2-3\%$质量后数天内即可混沌吸积出卫星，并解释其形状、自转及多体系统形成。
2024-01-18 astro-ph.EP
Gravitational scattering of ejecta in the Didymos system cannot explain the evolution of the binary's orbital period
本研究通过N体模拟证明，Didymos系统中喷射物的引力散射无法解释Dimorphos轨道周期的异常下降，并指出需额外机制克服吸积导致的周期增加。
2025-09-24 astro-ph.EP
Creep stability of the proposed AIDA mission target 65803 Didymos: I. Discrete cohesionless granular physics model
作为拟议的小行星撞击和偏转评估飞行任务的目标，近地双星小行星65803 Didymos是一类特殊的双星小行星，其主星有旋转破裂的危险。为了更好地了解这些二元系统，并支持AIDA任务，本文研究了蠕变稳定性的Didymos主要代表它作为一个cohesionless自引力颗粒状骨料旋转加速度。为了实现这一目标，软球离散元模型（SSDEM）能够模拟颗粒系统在准静态状态的实施和准静态自旋的程序进行。我们设计了三个临界自旋极限的模拟聚集体，以表明其临界状态所触发的重塑和表面脱落，内部结构变形，剪切破坏，分别。骨料的破坏条件、破坏模式和抗剪强度都可以从三个临界旋转极限中推断出来。组成颗粒的排列和尺寸分布，堆积密度，自旋路径，和颗粒间摩擦的影响进行了数值研究。结果表明，自旋自重力骨料的抗剪强度与其内部结构和材料参数密切相关，其破坏模式和破坏机理主要受其内部结构的影响。此外，这项研究提供了一些限制的Didymos主要的观测数据的基础上可能的物理性质，并提出了一个合理的形成机制，这个二元系统。由于体积密度符合观测不确定性，接近小行星允许的最大密度，Didymos primary在某些配置中可以保持地球静力学稳定，而不包括凝聚力。
2017-03-05 astro-ph.EP
Anticipating the DART impact: Orbit estimation of Dimorphos using a simplified model
我们利用2003年至2021年期间在65803 Didymos双星系统的光变曲线中观测到的各组成部分之间的掩星和日食时间来估计Dimorphos相对于Didymos的轨道参数。我们采用了加权最小二乘方法和修改后的开普勒轨道模型，以适应非引力的影响，如二进制YORP，可能会导致随时间的平均运动的线性变化。我们估计，在2022年9月26.0日TDB，DART的影响之日，共同轨道的周期是$11.9214869 \pm 0.000028$ ~h（$1σ$），轨道的平均运动变化率为$(5.0\pm 1.0)\times 10^{-18}$ ~rad s（$^{-2}$ $(1σ$）。在计划的双小行星重定向试验（DART）任务期间，Dimorphos轨道阶段的正式$3σ$不确定性为$5.4^\circ$。从2022年7月到9月，也就是DART撞击前几个月到几天的观测，应该会对轨道相位不确定性提供适度的改善，并将其降低到大约$4.2^\circ$。使用相对简单的模型生成的这些结果与使用更复杂的\citet{scheirich22}模型生成的结果一致，这证明了我们的方法的可靠性，并增加了对这些关键任务结果的信心。
2022-10-11 astro-ph.EP
Long-term dust dynamics in Didymos and Dimorphos system: production, stability, and transport
本研究通过三体问题模型分析 Didymos-Dimorphos 系统的长期尘埃动力学，发现稳定赤道区及准卫星轨道，并评估太阳辐射和行星际撞击对尘埃寿命与输运的影响。
2024-02-06 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
Photometry of the Didymos system across the DART impact apparition
本文整合DART撞击Didymos期间28台望远镜的224条光变曲线，通过互掩事件与整体测光约束Dimorphos轨道变化及喷出物演化，并发布可分解光变曲线数据集。
2023-11-03 astro-ph.EP
The Hera Radio Science Experiment at Didymos
本文介绍了Hera行星防御任务的无线电科学实验，通过多弧协方差分析结合地面和星间链路测量，精确估计Didymos双星系统的质量、轨道等关键参数，以评估动能撞击器偏转小行星的可行性。
2024-05-30 astro-ph.EP astro-ph.IM
BYORP and Dissipation in Binary Asteroids: Lessons from DART
基于DART任务数据，本研究提出双小行星BYORP效应和潮汐耗散新范式，发现球状碎屑天体的BYORP效应较弱且依赖尺寸，能量耗散由短暂大规模材料运动主导。
2024-06-28 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
Secondary impact debris in the Didymos system: what could be observed by Hera?
本研究通过模拟DART撞击后巨石在Didymos表面的次级撞击，发现其形成浅坑，喷射尘埃大部分回落，少数逃逸，且Hera任务可观测到相关效应。
2025-03-11 astro-ph.EP
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
Light Curves and Colors of the Ejecta from Dimorphos after the DART Impact
2022年9月26日，双小行星重定向测试（DART）航天器撞击小行星65803 Didymos的卫星Dimorphos。由于它是一个双星系统，因此可以确定卫星的轨道改变了多少，作为测试可能威胁地球的小行星撞击的一部分。在名义上的情况下，撞击前预测的轨道周期缩短范围为~8.8 - 17.2分钟。在这里，我们报告光学观测Dimorphos之前，期间和之后的影响，从网络的公民科学望远镜在世界各地。我们发现在撞击后最大亮度为2.29 $\pm$ 0.14 mag。Didymos在23.7 $\pm$ 0.7天的过程中逐渐恢复到撞击前的亮度。我们估计喷出物中所含质量的下限，根据尘埃的大小，这是0.3 - 0.5% Dimorphos的质量。我们还观察到撞击后喷出物变红。
2023-03-09 astro-ph.EP
Physical properties of asteroid Dimorphos as derived from the DART impact
本研究利用DART撞击数值模拟约束Dimorphos的强度、密度和巨石含量，发现其为低强度碎石堆且撞击导致全球形变重塑。
2024-03-01 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
Libration-induced Orbit Period Variations Following the DART Impact
双小行星重定向测试（DART）任务将是第一次测试动能撞击器作为行星防御手段。在2022年底，DART将与Didymos双小行星系统中的第二颗小行星Dimorphos相撞。这次撞击将导致动量从航天器转移到双星小行星，改变Dimorphos的轨道周期，迫使它在轨道上振动。由于双小行星系统中的耦合动力学，Dimorphos的轨道和天平动状态交织在一起。因此，作为次级的无脊椎动物，它的轨道周期也有波动。轨道周期的这些变化取决于撞击扰动的大小，以及撞击时系统的状态和次级的惯性矩。一般来说，任何双星小行星系统，其次级行星是振动的，由于次级行星的旋转速率波动，轨道周期将不恒定。轨道周期变化通常由两种模式驱动：长周期和短周期，每种模式的幅度都很大，大约为几十秒到几分钟。波动的轨道周期在DART任务的背景下提供了挑战和机会。轨道周期振荡将使确定撞击后的轨道周期变得更加困难，但也可以提供有关系统天平动状态和DART撞击的信息。
2021-12-01 astro-ph.EP
Ejecta from the DART-produced active asteroid Dimorphos
一些活跃的小行星被认为是撞击事件的结果。由于活跃的小行星通常是在它们的尾巴形成之后才偶然发现的，因此撞击喷出物演变成尾巴的过程从未被直接观察到。美国航天局的双小行星改向试验飞行任务除了成功地改变了Dimorphos的轨道周期外，还演示了在精确已知的撞击条件下小行星因撞击而激活的过程。在这里，我们报告的DART的影响喷出物的观测与哈勃太空望远镜（HST）从影响时间T+15分钟到T+18.5天的空间分辨率为每像素2.1公里。我们的观测结果揭示了一个复杂的演化的喷出物，这是第一次主导的引力之间的相互作用Didymos双星系统和喷出的尘埃，后来由太阳辐射压力。速度最低的喷出物通过一个持续的尾部分散，该尾部显示出与先前观察到的被认为是由撞击产生的小行星尾部一致的形态。因此，DART受控撞击实验之后的喷出物演变为理解自然撞击破坏小行星的基本机制提供了一个框架。
2023-03-03 astro-ph.EP
Momentum Transfer from the DART Mission Kinetic Impact on Asteroid Dimorphos
美国宇航局的双小行星重定向测试（DART）任务于2022年9月26日23：14 UTC对小行星Dimorphos（双星小行星（65803）Didymos的卫星）进行了动力学撞击，作为行星防御测试。DART是第一个在小行星上进行的超高速撞击实验，其大小和速度与行星防御有关，目的是验证动能撞击作为小行星偏转的一种手段。在这里，我们报告的第一个确定的动量转移到一个小行星的动能影响。根据双星轨道周期的变化，我们发现Dimorphos的沿轨道速度分量瞬时减少了2.70 +/- 0.10毫米/秒，这表明由于撞击产生的喷出物流的反冲而增强了动量转移。对于体积密度为1，500至3，300 kg/m $^3$的Dimorphos，我们发现动量增强因子$β$的预期值在2.2至4.9之间，取决于Dimorphos的质量。如果假定二吗啉和二吗啉的密度相等，为2，400 kg/m2 $^3$，则$β$ = 3.61 +0.19/-0.25（1 $σ$）。这些$β$值表明，从逃逸的撞击喷出物中转移到Dimorphos的动量比DART中的动量大得多。因此，DART动能撞击在偏转小行星Dimorphos方面非常有效。
2023-03-06 astro-ph.EP
Reshaping and ejection processes on rubble-pile asteroids by impacts
上下文大多数小行星（直径小于50公里）是较大母体分裂的结果，通常被认为是碎石堆物体。类似的结构预计将用于小型小行星双星，包括Dimorphos，65803 Didymos双星系统的较小组成部分，以及NASA的双小行星重定向测试（DART）和欧空局的赫拉任务的目标。DART撞击发生在2022年9月26日，它将改变Didymos周围的Dimorphos的轨道周期。目标。在这项工作中，我们假设Dimorkes一样的机构与碎石堆结构，并量化的影响，在其内部的巨石包装后的形态，形状变化的程度和材料喷射过程。方法.我们使用伯尔尼SPH激波物理代码对超高速撞击直径为160米的碎石堆小行星进行了数值模拟，这些小行星具有各种巨石分布。结果我们发现，撞击后的目标形态是最敏感的巨石在目标中的质量分数，而小行星偏转效率取决于巨石在目标中的质量分数和巨石的大小分布接近的影响点。我们的研究结果也可能对小行星的结构产生重要影响。
2022-09-16 astro-ph.EP
Ejecta cloud from the AIDA space project kinetic impact on the secondary of a binary asteroid: II. fates and evolutionary dependencies
本文对超高速撞击双星小行星所释放的喷出物云的演化进行了定量研究。我们进行了数值模拟的撞击后的喷出物云的动力学的框架下，目前的任务方案的AIDA任务项目。在Didymoon的全球范围内定义了喷出物发射地点的网格搜索，并考虑到各种可能的喷出速度，我们确定了喷出物命运对发射地点（弹丸撞击地点）和速度的依赖性。这个范围使我们能够跟踪所有复杂的情况下，包括不同类型的动态命运。在喷出物云的喷出后演化过程中，发现有两种主要机制在广泛地起作用：1）与Didymoon在平均运动共振轨道上的喷出物在抛射体撞击后至少几周内在Didymoon上产生长期的准周期性阵雨，2）非共振轨道上的喷出物产生快速和高的再吸积通量。这种快速和高通量只发生一次，因为在这样的轨道上的喷出物离开系统，除非它们在第一次相遇时发生碰撞。在本研究的第二部分，我们对6个假设的撞击地点释放的喷出物云进行了全面模拟。我们认为两种材料组成的Didymoon的地下，然后结合幂律的大小分布的喷出物与喷射速度分布。我们发现，喷出物云的演变可以分为两个时期。它开始于第一个剧烈的时期（<10小时），伴随着快速的再吸积或从系统中喷出。第二个时期被认为是更敏感的发射场比第一个。在这第二个时期，喷出物要么重新吸积，要么从系统中喷出，这取决于它们的大小和它们在双星组件附近的平均生存时间。
2017-08-02 astro-ph.EP
Hera Orbit Determination Covariance Analysis of Didymos Binary Asteroid with the Full Two-Body Problem
University of Bologna（博洛尼亚大学）；Aristotle University of Thessaloniki（塞萨洛尼基亚里士多德大学）
本研究针对 Didymos 双小行星系统，采用完整两体问题模型与多弧局部估计方法开展 Hera 任务射电科学实验的协方差分析，明确了非主自旋状态对参数估计的影响及精度需求。
2026-10-14 astro-ph.EP astro-ph.IM
Energy Dissipation in Synchronous Binary Asteroids
同步双星小行星可能会经历关于其潮汐锁定平衡的天平动，这将导致能量耗散。这是小行星撞击和偏转评估的一个重要专题，在Didymos双星小行星系统中，DART动力学撞击造成的激发可能会在赫拉到达调查撞击影响之前通过消散而减少。我们建立了一个双小行星能量耗散的数值模型，以探讨不同的系统配置如何影响能量耗散的速率。我们发现翻滚的同步状态消除了系统的趋势，在短时间尺度（几年）的振动阻尼，但不超过长时间（数百年）取决于材料条件。此外，阻尼的振动，偏心率和波动的半长轴主要取决于刚度的二次，而半长轴长期膨胀率是由刚度的主要，如预期的。在次级系统中经历稳定的平面天平动的系统可以在仅仅几年后看到天平动振幅的明显减少，这取决于次级系统的刚度，因此在赫拉对Didymos的调查中应该考虑耗散。对于一个非常耗散的次级经历稳定的天平动，赫拉可能能够计算出在Dimorphos中的天平动阻尼率，从而限制其潮汐参数。
2022-10-19 astro-ph.EP
Lessons learned from NASA's DART impact about disrupting rubble-pile asteroids
本研究通过SPH数值模拟发现，碎石堆小行星的内部巨石填充率显著影响撞击瓦解效果，该结构起到整体剪切强度作用，为未来小行星偏转或瓦解任务提供关键参考。
2024-03-01 astro-ph.EP
The Excited Spin State of Dimorphos Resulting from the DART Impact
美国宇航局的双小行星重定向测试（DART）任务是一个行星防御驱动的测试动力撞击器的Dimorphos，双小行星65803 Didymos的卫星。DART将以相对速度${\sim}6.5 \text{ km s}^{-1}$拦截Dimorphos，扰乱Dimorphos的轨道速度并改变双星轨道周期。我们提出了三个独立的方法（一个分析和两个数值）调查后的影响Dimorphos的姿态稳定性作为其轴比的函数，$a/b$和$b/c$（$a \ge b \ge c$），和动量传递效率$β$。第一种方法使用了一种新的分析方法，其中我们假设一个圆形的轨道和一个点质量的主要，确定四个基频的运动对应的次级的平均运动，天平动，进动和章动频率。在这四个频率之间的共振位置，我们发现，姿态不稳定性是可能的。使用两个独立的数值代码，我们恢复了许多的共振预测的分析模型，并确实表现出姿态不稳定。用一个代码，我们使用快速李雅普诺夫指标，以显示，次级的态度可以演变混乱附近的共振位置。然后，使用高保真度的数值模型，我们发现Dimorphos在共振位置附近进入混沌翻滚状态，并且特别容易绕其长轴不稳定旋转，这可以通过ESA的Hera任务在2026年底到达Didymos来证实。我们还表明，一个完全耦合的治疗的自旋和轨道演化的两个机构是至关重要的，以准确地模拟长期演变的次级的自旋状态和天平动振幅。最后，我们讨论了影响后翻滚或滚动…
2021-07-29 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
Characterization of the ejecta from NASA/DART impact on Dimorphos: observations and Monte Carlo models
本研究结合地面与HST观测数据，通过Monte Carlo模型表征DART撞击Dimorphos产生的抛射尘埃特性，明确了其分段幂律粒径分布、双组分结构及总质量下限。
2023-07-19 astro-ph.EP
ALMA Observations of the DART Impact: Characterizing the Ejecta at Sub-Millimeter Wavelengths
本研究利用ALMA和ACA在DART撞击前后观测Didymos-Dimorphos，通过热辐射分离毫米级喷出物通量，估算其质量为1.3–6.4×10^7 kg。
2023-09-27 astro-ph.EP
Ejecta Cloud from a Kinetic Impact on the Secondary of a Binary Asteroid: I. Mechanical Environment and Dynamic Model
了解撞击后喷出物云的动态对于规划对小行星的动能撞击飞行任务至关重要，而且对行星形成史也有重大影响。本文的目的是跟踪AIDA任务产生的喷出物的演变，该任务的目标是在2022年动力学撞击近地双小行星65803 Didymos的次级，并反馈必要的信息，AIDA正在进行的A阶段研究。我们提出了一个详细的动态模型，从一个二进制的小行星，综合所有相关的力量的基础上，以前的力学环境分析的喷出物云的模拟。我们应用我们的方法来深入了解Didymos对AIDA影响的预期反应，包括碎片和尘埃的后续演变。实验室实验的火山口比例关系被用来近似的喷出物质量和发射速度的分布。碎片的大小组成的模型与幂律拟合从实际小行星表面的观测。使用飞行任务规定的参数模拟全尺寸演示。我们报告的模拟结果，其中包括计算的喷出物云的传播和记录的历史喷出物吸积和逃逸。喷出物演化的剧烈期很短，随后是一个剩余喷出物逐渐被清除的阶段。太阳辐射压力在清除尘埃大小的喷出物方面证明是有效的，两周后的模拟结果表明，极轨道（垂直于双星轨道平面）上的大碎片比较小的喷出物和留在低纬度的喷出物具有生存优势。
2016-03-23 astro-ph.EP
Ejecta distribution and momentum transfer from oblique impacts on asteroid surfaces
美国宇航局的双小行星重定向测试（DART）任务将以一个在撞击前不为人知的倾斜角度撞击其目标小行星Dimorphos。我们计算了iSALE-3D模拟的飞镖一样的影响小行星表面在不同的影响角度，发现的垂直动量传递效率，$β$，是类似的不同的影响角度，但是，所赋予的动量减少的影响角度减小。预计45 $^\circ$撞击所产生的动量与垂直撞击相比最多可减少50%。喷射动量的方向并不垂直于表面，但据观察，随着陨石坑的增长，它会“变直”。iSALE-2D垂直撞击模拟为iSALE-3D模拟结果提供了背景，并表明弹射角度随目标特性和弹坑增长而变化。虽然喷射角对目标孔隙率相对不敏感，但其随目标内摩擦系数变化高达30 $^\circ$。本文提出的模拟结果可以帮助约束DART陨石坑喷出物锥，这将是由LICIACube成像的目标属性。这里介绍的结果代表的基础上的经验缩放关系的倾斜影响，并可用作一个框架，以确定分析近似的垂直分量的喷出物动量，$β-1$，给定已知的目标属性。
2021-05-04 astro-ph.EP
Apsidal Precession in Binary Asteroids
本文通过数值模拟研究双小行星中次星形状与自旋对轨道拱线进动的影响，并结合Didymos观测推断Dimorphos在DART撞击后被显著拉长，同时揭示次星非主轴旋转可导致近心点经度混沌演化。
2024-06-06 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
VLT/MUSE Characterisation of Dimorphos Ejecta from the DART Impact
本研究利用VLT/MUSE对DART撞击Didymos系统进行前后观测，表征喷出物锥、团块和尾流，发现颗粒尺寸、速度差异及次尾流特征，揭示撞击喷出物性质。
2023-11-16 astro-ph.EP
Influence of the projectile geometry on the momentum transfer from a kinetic impactor and implications for the DART mission
DART航天器将在2022年底撞击Didymos的第二颗卫星Dimorphos，并导致第二颗卫星的轨道周期发生变化。为了简单起见，大多数以前的撞击数值模拟使用球形弹丸几何模型来模拟DART航天器。为了研究替代的、简单的射弹几何形状对DART冲击结果的影响，我们在二维和三维中使用iSALE冲击物理代码来模拟射弹的垂直冲击，其质量和速度相当于标称DART冲击，进入多孔玄武岩目标。我们发现，这里研究的简单的弹丸几何形状的弹坑形态和动量增强的影响最小。在撞击点具有相似表面积的二维模型中的射弹几何形状对弹坑半径和弹坑体积的影响小于5%。在更极端的射弹几何形状的情况下（即，一个杆，在三维建模），弹坑是椭圆形的，比50%浅的弹坑由一个球形弹丸产生的相同的动量。在这些测试案例中的动量增强因子，通常被称为β，是在7%内的2D模拟和10%内的3D模拟，获得一个均匀的球形弹丸的值。抛射体几何形状的最显著影响体现在抛射速度中，抛射速度是位于所谓“耦合区”的快速抛射体的发射位置和抛射角度的函数。这些结果将为LICIACube喷出物锥分析提供信息。
2022-01-05 astro-ph.EP
Lofting of low speed ejecta produced in the DART experiment and production of a dust cloud
美国宇航局发射了DART（双小行星重定向测试）任务，以撞击小行星双星系统（65803）Didymos的卫星Dimorphos。DART将在撞击前释放LICIACube，以获得高分辨率的撞击后图像。撞击将产生一个陨石坑和大量高速（几十米/秒）喷出的物质，产生一个喷出物锥，很快就会分散。我们分析了一个额外的影响：由于在Dimorphos内部传播的地震波的产生，在低速下材料的放样，产生远离撞击点的表面震动。我们把这个过程分为不同的阶段：从碰撞诱导波的产生，它们与表面粒子的相互作用，尘埃粒子的喷射速度，尘埃彗发和尾迹的可观测性的预测。我们预计会有以下可观测到的效应：i）产生尘埃云，使Dimorphos的表面看起来模糊不清，可由LICIACube探测到; ii）由于尘埃云产生的截面增强，双星系统的亮度增加; iii）产生尘埃尾迹，类似于在一些活跃小行星上观察到的尾迹，在撞击后可持续数周。对这些效应的可探测性的数值预测取决于喷射粒子的数量和尺寸分布，这在很大程度上是未知的。如果这些效应是可观察的，则可以应用反演方法来计算喷射材料的量及其速度分布，并讨论振动过程的相关性。
2022-09-06 astro-ph.EP
On the fate of slow boulders ejected after DART impact on Dimorphos
本文分析DART撞击Dimorphos后喷射的慢速巨石的长期轨道演化，利用动力学代码预测其命运，并评估Hera任务抵达时观测到这些巨石的可行性。
2024-02-06 astro-ph.EP
The Dimorphos Boulder Swarm
本研究利用Hubble深空图像分析了DART航天器撞击小行星Dimorphos产生的喷射物，发现了一群缓慢移动的巨石，其质量约占Dimorphos的0.1%，分布特征表明撞击体为非均匀碎石堆，这些巨石将成为ESA HERA任务的探测目标。
2023-07-24 astro-ph.EP
Ground-based observability of Dimorphos DART impact ejecta: Photometric predictions
双小行星重定向试验（英语：Double Asteroid Redirection Test，DART）是美国国家航空航天局的一项任务，目的是将一个射弹撞击在双星（65803）Didymos系统的第二个组成部分Dimorphos上，以研究其轨道偏转。撞击的结果是，尘埃云将从物体中喷出，可能在撞击后数小时或数天内形成短暂的彗发或彗星状尾巴，这可以使用地面仪器进行观测。根据撞击器的质量和速度，并使用已知的比例定律，可以粗略估计喷射的总质量。然后，为了提供近似的彗发和尾部的范围和形态的预期亮度水平，我们已经传播的粒子喷射的轨道通过集成其运动方程，并使用蒙特卡罗方法来研究彗发和尾部亮度的演变。对于指数为-3.5的典型幂律颗粒尺寸分布，半径r $_{rmin}$ =1 $μ$ m，r $_{max}$ =1 cm，喷射速度接近Dimorphos逃逸速度的10倍，我们预测撞击后亮度立即增加$\sim$ 3个数量级，大约10天后衰减到撞击前的水平。如果主要的弹射机制来自撞击引起的地震波，情况就是这样。然而，如果大多数喷出物以$\gtrsim$ 100 $\mathrm{m\; s^{-1}}$的速度释放，则事件的可观测性将减少到非常短的时间跨度，大约一天或更短。
2022-06-30 astro-ph.EP
UV to near-IR observations of the DART-Dimorphos collision
本文报告了 DART 航天器撞击 Dimorphos 后在紫外至近红外波段的观测，揭示了喷射物的快慢双成分结构，并利用光学厚度模型约束了不同尺寸喷射物颗粒的质量、速度及散射效率等物理特性。
2023-11-20 astro-ph.EP
Tracking low-velocity ejecta from the DART impact on Dimorphos
Centro de Astrobiologia CSIC-INTA（西班牙国家航空航天技术研究所天体生物学中心）；Universidad Carlos III de Madrid（马德里卡洛斯三世大学）；Université Paris Cité, Institut de Physique du Globe de Paris, CNRS（巴黎西岱大学，巴黎地球物理研究所，法国国家科学研究中心）
研究DART撞击Dimorphos产生的低速抛射物在Didymos-Dimorphos系统中的早期演化，发现再吸积快速且不对称，最慢抛射物主导抛射物覆盖层，地形控制射线状沉积。
2026-10-06 astro-ph.EP physics.comp-ph
