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空少问答
小课堂
第144期
03
月
09
日
周
一
答：现在有哪些常用的监测近地小行星的手段？
上周六，空少为大家留了1个问题，来看看空少的解答以及从留言中选出的最佳答案吧！
想要查看原问题背景介绍的朋友们可以点击《》~下面就让我们来看看空少的解答吧！
空少正解
上期我们讲到，又有一些正在靠近地球近地小行星，科学家监测它们并发布了预警，例如3月底将到来的XA133、4月底将到来的1998 OR2、5月初将到来的2020 DM4等等。近地小行星（NEAs）指的是那些轨道与地球轨道相交的小行星，如果地球也同时运行到合适的位置，它们就完全可能与地球相撞。这些近地小行星的尺寸往往是几百米到几千米，距离地球最近时可能只有数百万公里。通常科学家界定距离地球约750万公里为需要警戒的距离，所以像这样的正在靠近地球并可能到达警戒距离的小行星，科学家就会通过多种仪器对其进行反复观测，推算其运行轨迹，像这样推算它在什么时间到达地球附近的什么位置，并发布警报。
艺术图：靠近地球的近地小行星（来源：http://dingyue.ws.126.net/cH3QegaXxHeyvayEL91VKjrEcTd3k2xBAQx5Zd8laZxzd1583328052076.jpeg）
那么，现在有哪些常用的监测近地小行星的手段呢？
目前近地小行星的监测包括天基和地基观测，方法以光学观测为主。国际天文协会授权的小行星中心（Minor Planet Center，简称MPC）是负责搜集小行星和彗星观测资料的官方组织，计算它们的轨道，并通过小行星通报发布相关讯息有46个国家向MPC提供小行星观测资料。感兴趣的朋友可以访问MPC的官网：https://minorplanetcenter.net//
MPC的官网可以查询最新的数据（来源：https://minorplanetcenter.net/mpc/summary）
地基光学望远镜一直是观测监视小行星最重要、最常用的手段。光学望远镜观测方法是用望远镜接收天体发射或反射的可见光（波长0.4～0.77微米）来观测研究天体的方法。NASA相关的3个团队运营的若干望远镜组成的系统提供了MPC采用的主要的数据，3个系统包括卡特琳娜巡天系统（CatalinaSky Survey，简称CSS）、林肯近地小行星研究系统（LincolnNear-Earth Asteroid Research，简称LINEAR）和泛星计划（全称是全景巡天望远镜与快速反应系统，Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System，简称Pan-STARRS）。CSS由美国的亚利桑那大学负责；LINEAR位于美国白沙，由麻省理工学院负责，后来也使用CCD相机；Pan-STARRS的望远镜在美国夏威夷毛伊岛的山上，由夏威夷大学负责。它们都是由若干口径1.8m、1.5m、1m、0.9m、0.7m和0.5m的望远镜联合组成。其他也有一些光学望远镜观测近地小行星并为MPC提供数据，例如我国紫金山天文台的近地天体探测望远镜也是其中一员，它的口径1.2m，观测数据量和精度都位于世界前列。
紫金山天文台盱眙观测站的科研人员在观测前检查近地天体望远镜运行状态
（来源：http://china.eastday.com/images/thumbnailimg/month_1609/201609090802305363.jpg）
除了可见光，使用无线电波的雷达也可以观测近地小行星，可以使用射电望远镜或其他深空监测网设备接收数据。虽然雷达方法的测量范围很小（小于0.3倍日地距离），需要根据其他观测提前预知小行星的方位，但是观测精度高，不管是距离还是速度的测量精度都很好，可以大幅度提高近地小行星的定轨精度。
至于天基观测系统，指的是传感器位于地球大气层以外的观测，如卫星、探测火箭等。这种方法可以极大的减低地球大气和地面背景对仪器的干扰。在近地小行星监测领域，红外波段的望远镜是最好用也最常用的选择。采用红外波段需要的望远镜口径较小，设备轻，而观测小天体的直径误差也明显更小。美国的NEOWISE卫星就是天基红外探测近地小天体的卫星代表。
艺术图：宇宙中的NEOWISE卫星（来源：https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/94/WISE_artist_concept_%28PIA17254%2C_crop%29.jpg/300px-WISE_artist_concept_%28PIA17254%2C_crop%29.jpg）
天基监测设备还有一层意义，在于我们用可见光观测小行星时靠的是它们反射太阳的光，但是近地小行星往往会跑到地球轨道以内，反射光较弱、甚至被太阳光背景极大的干扰，就很难搜索这些小行星。现在应用的方法主要是修口径更大的光学望远镜。不过，也有一些方案是在宇宙中的其他位置部署观测近地小行星的卫星，例如日地拉格朗日点或金星的轨道等。
留言区·精选
@Aerospace藏羚羊
探测手段：雷达+光学；
设施位置：天基+地基。
中科院紫金山天文台1.2m口径近地天体望远镜、俄罗斯国际科学光学监测网（ISON）、NASA近地小行星宽视场巡天探测系统（NEOWISE）、加拿大近地小行星监视卫星（NEOSSAT）、德国DLR小行星探索者（AsteroidFinder）……俄罗斯在巴西还有近地空间危险态势自动预警系统，其实就是一台0.75m望远镜，也就记着这么多了
@Hector Barbossa
中科院在盱眙有近地天体检测望远镜
感谢大家的支持，我们下期再见！
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