小行星物理特性及其统计分布研究

In this proposal, we will investigate the distribution of the spin state of asteroids, the elementary physical characteristics of asteroids, the formation and dynamical evolution of asteroids by using of the multi-color and light-curve observation of Near Earth Object Survey Telescope (NEOST), where three key scientific issues of planetary science and the Chinese asteroid exploration mission, i. e., the three dimension shape, the thermal physical model and irregular gravitation field will be substantially explored. Additionally, we will further investigate formation and evolution scenarios of the asteroid, especially the binary system, using N-body simulations.And further, the statistical distribution with asteroid size and location, the formation and evolution process of asteroid families will be concerned and explored. Through the implement of this program, the globally characteristics for asteroid belt will be eventually achieved, which may provide concrete scientific information to Solar System bodies formation and evolution and explore the asteroids in the mission. Finally, we will organize an excellent international team in the field of the asteroid research in future.

本项目将依托近地天体望远镜进行太阳系小行星的大样本多色测光和光变观测，围绕小行星自转状态分布问题、小行星的基本物理特性问题、小行星的形成演化问题这三个关键科学问题，开展小行星的自转状态特性统计研究、小行星的三维形状模型、表面热模型、不规则重力场模型建模，进行小行星和小行星族群形成演化机制等方面的研究。通过本项目实施,给出目标小行星的物理特性及其分布特性，为解决太阳系天体形成和演化和小行星深空探测研究提供科学依据,并建立一支行星科学领域的国际优秀团队。

大样本小行星的基本物理特性是小行星和行星带形成演化的基础信息，也是近地小行星的探测和防御的前提。本项目主要通过建立小行星的自转状态分布模型，小行星的物理特性模型和小行星形状的动力学演化模型研究太阳系行星的形成和演化问题。重要研究结果包括：利用近地天体望远镜开展了小行星光变巡天，构建了大视场小行星光变数据处理软件包，研究了基于图像叠加的暗弱动目标探测方法，相关成果丰富了小天体数据库，有助于暗弱移动目标的识别和提取以及未来其他大视场巡天的数据处理，建立了一个包含5万多个小行星的19万条小行星光变数据库，新发现2677个小行星、27颗近地小行星、2颗彗星和3颗半人马天体；构建了小行星三维几何形状、表面热模型和不规则重力场模型的方法，获得了一批小行星的形状模型和热物理模型，为研究小天体成因及动力学演化奠定了基础，证明了小尺寸小行星同样可以存在风化层，相关研究深化了对小行星族群演化的认知，为我国小行星深空探测任务提供工程支撑；开展了双瓣小行星的形成演化过程研究，对Toutatis、67P/CG、Arrokoth等重要目标开展了内部结构和形状演化的研究，为小天体形状的形成提供了一个新颖、有趣和理论上可信的解释，对太阳系早期星子形成理论、太阳系小天体的形成演化等具有重要的意义；利用动能撞击方式评估了近地天体的轨道变化及可观测效应，对我国近地小行星防御的策略制定和效能评估具有较好的应用价值。通过本项目的实施建立了一支小行星、彗星和系外行星研究的高水平队伍。