BepiColombo光学观测:可帮助发现潜在威胁小行星

日前,外媒scitechdaily刊文称:BepiColombo是欧洲航天局(ESA)和日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)的一项联合任务,它的目标是水星。BepiColombo于2018年底发射,其复杂的轨道包括在2020年4月10日飞越地球。我们利用这次活动组织了一场协调一致的观察活动。

其主要目标是计算并比较观测到的飞越轨道属性跟任务控制中心提供的值。我们设计的方法可以在未来针对可能跟地球相撞的自然物体的观测活动中得到改进。

BepiColombo光学观测:可帮助发现潜在威胁小行星

探测器的进入轨道限制了地面的可观测性,只有几个小时的时间,这约是它最接近地球的时间。我们使用的望远镜网络是由ESA的近地天体协调中心(NEOCC)开发的,由于其具有快速观察即将发生的撞击物的能力,所以能呈现出类似的轨道。我们的团队利用各种仪器成功地捕捉到了目标如6ROADS智利望远镜、澳大利亚的1.0米Zadko望远镜、ISON望远镜网络及位于希腊科林西亚的1.2米Kryoneri望远镜。

由于该物体在天空中极快的角运动,观测非常困难。在某一时刻,望远镜看到探测器在天空中每分钟覆盖两倍月球大小。这对望远镜的跟踪能力和计时精度提出了挑战。在拍摄图像时,每个望远镜都以预测的目标瞬时速度移动、“跟踪”宇宙飞船。场星以轨迹的形式出现,而BepiColombo本身是一个点源,但前提是观测恰好在正确的时刻开始。由于探测器移动得非常快,望远镜图像的任何日期误差都会转化为探测器的位置误差。为了达到0.1米的精确测量,图像的日期需要有100毫秒的精度。

最终结果被压缩成两个可测量的量,它们可以直接跟任务控制(Mission Control)的量、近地点距离和探测器最接近地球的时间进行比较。如果这两个数字完全吻合,那么久证明我们的方法是成功的:它计算出了BepiColombo轨道的更准确预测,同时它也为未来观测跟地球相撞的物体提供了宝贵的见解:

纯光学观测活动可以提供亚公里和亚秒级的飞行轨迹信息;

类似的运动将使任何碰撞物体进入大气层的时间和位置精度达到亚公里和亚秒;

100毫秒以下的计时精度对于最近的观测是至关重要的;

组织覆盖几乎每一个大洲的天体测量活动是可能的。

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