ASD LabSpec 4 地物光谱仪在近地天体群中识别人造天体的应用
日期：
2024-10-14
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在2020年9月，由美国夏威夷的Pan-STARRS1望远镜发现了一颗疑似地球的临时卫星，为地月系统带来了一颗新的天体。起初，科学家们认为它是一颗普通的阿波罗小行星，即轨道穿过地球的天体，并将其命名为2020SO。然而，模拟结果显示，它将在10月变成一个绕地球公转的小天体，成为一个迷你月球。随后的观察结果则让天文学家更加困惑。
科学家们发现，这颗神秘的天体每年围绕太阳公转一周，其轨道偏心率与地球的公转轨道非常相似。天体在太空中的运动非常复杂，小天体容易受到大天体引力的扰动，因此其运动规律也十分复杂。但是因为它们与地球的相似性，反而显得更加神秘。
不仅如此，2020SO的运行速度也比普通的小行星慢，这一点与其他小行星有显著的不同。由于这些原因，科学家们开始重新思考2020SO的真实身份。
2020 年 11 月至 2021 年 3 月 2020 SO 绕地球和太阳的轨道
澳大利亚弗林德斯大学的太空考古学家Alice Gorman表示，通过它的运行速度可以推断出其初始速度，从而推断出它的来源。现有的速度太慢，这让科学家们感到困惑。Gorman和她的同事还推测，2020SO可能是一块从月球上掉下来的岩石。对于这样的天体，速度慢一点是正常的。然而，实际观测表明，2020SO比这类天体还要慢。
在排除了其他可能性后，科学家们提出了一个最不可能但又唯一剩下的猜想：2020SO是一颗人造天体！
根据其轨道的反向传播，2020 SO 被认为是从 Surveyor 2 号月球任务发射时发射的 Centaur 火箭体 (R/B)。来自亚利桑那大学月球与行星实验室的研究人员使用一系列地面光学和近红外望远镜对 2020 SO 进行了研究，发现它的反射光谱与在类似时间范围内发射的其他 Centaur R/B 的反射光谱一致，并且确定了 1.4、1.7 和 2.3 μm 的吸收带与当时 Centaur-D R/B 后舱壁辐射防护屏外部使用的聚氟乙烯一致。
图 1. 1962 年通用动力公司正在安装和准备的Centaur照片。照片显示了不锈钢机身和发动机，后舱壁辐射防护罩上有白色聚氟乙烯。（图片来源：NASA GRC）
ASD LabSpec 4 Hi-Res 地物光谱仪
为了直接比较 2020 SO 与 Centaur-D R/B 上已知的材料，作者团队获取了 PVF 样本。光谱由ASD LabSpec 4 Hi-Res 地物光谱仪获取，该光谱仪在 0.70 μm 处具有 3 nm 分辨率，在 1.40 和 2.10 μm 处具有 6 nm 分辨率。
图 2. Centaur-D R/B 上发现的两种材料的端元光谱。
图 3. 2020 SO 和 Centaur-D R/B 的近红外光谱显示出相似的特征。两个光谱均在 1.5 μm 处归一化。PVF 的两个吸收带与 2020 SO 上的吸收带一致，用垂直箭头表示。
本研究展示了对 2020 SO 进行详细表征观测活动的结果，发现它的反射光谱与在类似时间范围内发射的其他 Centaur R/B 的反射光谱一致，并且确定了 1.4、1.7 和 2.3 μm 的吸收带与当时 Centaur-D R/B 后舱壁辐射防护屏外部使用的聚氟乙烯一致。证明 2020 SO 是 Surveyor 2 任务中的 Centaur-D R/B。