ASD LabSpec 4 地物光譜儀在近地天體群中識別人造天體的應用
日期：
2024-10-14
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在2020年9月，由美國夏威夷的Pan-STARRS1望遠鏡發(fā)現(xiàn)了一顆疑似地球的臨時衛(wèi)星，為地月系統(tǒng)帶來了一顆新的天體。起初，科學家們認為它是一顆普通的阿波羅小行星，即軌道穿過地球的天體，并將其命名為2020SO。然而，模擬結(jié)果顯示，它將在10月變成一個繞地球公轉(zhuǎn)的小天體，成為一個迷你月球。隨后的觀察結(jié)果則讓天文學家更加困惑。
科學家們發(fā)現(xiàn)，這顆神秘的天體每年圍繞太陽公轉(zhuǎn)一周，其軌道偏心率與地球的公轉(zhuǎn)軌道非常相似。天體在太空中的運動非常復雜，小天體容易受到大天體引力的擾動，因此其運動規(guī)律也十分復雜。但是因為它們與地球的相似性，反而顯得更加神秘。
不僅如此，2020SO的運行速度也比普通的小行星慢，這一點與其他小行星有顯著的不同。由于這些原因，科學家們開始重新思考2020SO的真實身份。
2020 年 11 月至 2021 年 3 月 2020 SO 繞地球和太陽的軌道
澳大利亞弗林德斯大學的太空考古學家Alice Gorman表示，通過它的運行速度可以推斷出其初始速度，從而推斷出它的來源?，F(xiàn)有的速度太慢，這讓科學家們感到困惑。Gorman和她的同事還推測，2020SO可能是一塊從月球上掉下來的巖石。對于這樣的天體，速度慢一點是正常的。然而，實際觀測表明，2020SO比這類天體還要慢。
在排除了其他可能性后，科學家們提出了一個最不可能但又唯一剩下的猜想：2020SO是一顆人造天體！
根據(jù)其軌道的反向傳播，2020 SO 被認為是從 Surveyor 2 號月球任務發(fā)射時發(fā)射的 Centaur 火箭體 (R/B)。來自亞利桑那大學月球與行星實驗室的研究人員使用一系列地面光學和近紅外望遠鏡對 2020 SO 進行了研究，發(fā)現(xiàn)它的反射光譜與在類似時間范圍內(nèi)發(fā)射的其他 Centaur R/B 的反射光譜一致，并且確定了 1.4、1.7 和 2.3 μm 的吸收帶與當時 Centaur-D R/B 后艙壁輻射防護屏外部使用的聚氟乙烯一致。
圖 1. 1962 年通用動力公司正在安裝和準備的Centaur照片。照片顯示了不銹鋼機身和發(fā)動機，后艙壁輻射防護罩上有白色聚氟乙烯。（圖片來源：NASA GRC）
ASD LabSpec 4 Hi-Res?地物光譜儀
為了直接比較 2020 SO 與 Centaur-D R/B 上已知的材料，作者團隊獲取了 PVF 樣本。光譜由ASD LabSpec 4 Hi-Res 地物光譜儀獲取，該光譜儀在 0.70 μm 處具有 3 nm 分辨率，在 1.40 和 2.10 μm 處具有 6 nm 分辨率。
圖 2. Centaur-D R/B 上發(fā)現(xiàn)的兩種材料的端元光譜。
圖 3. 2020 SO 和 Centaur-D R/B 的近紅外光譜顯示出相似的特征。兩個光譜均在 1.5 μm 處歸一化。PVF 的兩個吸收帶與 2020 SO 上的吸收帶一致，用垂直箭頭表示。
本研究展示了對 2020 SO 進行詳細表征觀測活動的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)它的反射光譜與在類似時間范圍內(nèi)發(fā)射的其他 Centaur R/B 的反射光譜一致，并且確定了 1.4、1.7 和 2.3 μm 的吸收帶與當時 Centaur-D R/B 后艙壁輻射防護屏外部使用的聚氟乙烯一致。證明 2020 SO 是 Surveyor 2 任務中的 Centaur-D R/B。