田伟

(上海历元信息科技有限公司,上海 200241)

1 引言

近地小天体 (99942)Apophis于2004年6月19日首先被R.A.Tucker、D.J.Tholen和F.Bernardi发现,因最早期的轨道分析显示该颗小行星在2029年4月13日撞击地球的概率超过了2%,得到了广泛关注[1]。随着对Apophis观测资料的不断积累,尤其是高精度的雷达数据,研究人员发现该颗小行星撞击地球的概率远小于早期预报[2-4]。在2021年3月Apophis再次飞掠地球时,研究人员利用这次飞掠期间的观测资料以及历史资料已基本排除2068年之前Apophis撞击地球的可能性[5]。

类似于Apophis,很多近地小天体会多次飞掠地球。由于受地月系统的影响,天体轨道和自转状态都会受到不同程度的改变。Brozovic等人[4]的研究结果显示2029年Apophis飞掠地球期间,其日心半长径将从0.92AU变化为1.10AU(相应地,其轨道类型将从Aten型变化为Apollo型)。Souchay等人[6]的研究结果表明Apophis在2029年飞掠地球期间,在地月系统的引力作用下,其自转状态也将发生显著改变。因此,在利用实测数据确定Apophis轨道之前,本文将定量分析2004-2022年期间几次飞掠地球过程中太阳系历表的误差和相关动力学参数的不确定度对Apophis轨道的影响。图1列出了观测弧段期间Apophis飞掠地球、月球和金星的概况。

图1 1994-2022期间,小行星 (99942)Apophis飞掠地球、月球和金星的概况Fig.1 Overview of encounters of asteroid(99942)Apophis with the Earth,Moon and Venus from 1994 to 2022

2 观测资料

国际小行星中心 (MPC)收集了关于Apophis的地面光学观测和无线电雷达测量数据。文中采用了截至2021年5月20日该网站公布的所有光学数据,以及2005-2021年期间由美国Arecibo和Goldstone雷达站获取的高精度测距和多普勒频移观测数据[4]。表1给出了部分观测数据的统计信息。

表1 小……