小行星表面热物理性质研究

As an essential response to the fundamental engineering requirement of deep-space exploration missions in China, this project will focus on studying the thermal physical properties, such as effective diameter, albedo, temperature, thermal inertia, roughness, rock and regolith coverage rate of the asteroids involved in international asteroid missions, particularly (162173) 1999 JU3、(101955) 1999 RQ36、(175706) 1996 FG3、and (4179) Toutatis. In this project, we will utilize the recent observations, including optical, infrared and radar data, to build precise 3D shape models for the asteroids, and adopt an update thermophysical model to derive their surface thermal physical properties. The study will offer important guidance for the asteroid missions, and further help understand the dynamics and formation of asteroids, which will provide key scientific clues to the origin and evolution of solar system.

本项目面向我国深空探测计划的重大工程需求，针对国内外小行星深空探测计划目标 (162173) 1999 JU3、(101955) 1999 RQ36、(175706) 1996 FG3、和 (4179) Toutatis等小行星，研究其表面热物理性质，主要涉及有效直径、反照率、表面温度、热惯量、粗糙度、岩石和风化层覆盖率等几个方面的研究。通过采用国际上最新、最全面的观测数据（包括光学、红外、雷达等数据的联合使用），并且使用完善后的小行星热物理模型算法，更精确地分析研究这些小行星的表面热物理性质，一方面为实现深空探测任务的科学目标提供关键依据，另一方面为研究这些小行星的长期演化和形成起源问题提供物理基础，从而为深入研究太阳系的起源和演化提供重要的科学线索。

本项目面向我国深空探测计划的重大工程需求，研究了近地小行星(101955) Bennu，(99942) Apophis，和主带小行星(349) Dembowska等三颗小行星的表面热物理性质，主要涉及有效直径、反照率、表面温度、热惯量、粗糙度、岩石和风化层覆盖率等几个方面的研究。在该项目的资助下，我们搜集了有关这三颗小行星的最新三维形状模型和最全面的热红外观测数据，特别是对于(349) Dembowska，我们通过国际合作获得了Subaru 对Dembowska的新观测数据。此外，我们不断完善了小行星热物理模型算法，增加考虑了热发射率在中远红外波段随波长变化的效应，从而能更精确地分析研究这些小行星的表面热物理性质，一方面更新了人们对这类小行星表面热物理性质的认识，为实现深空探测任务的科学目标提供关键依据，另一方面为研究这些小行星的长期演化和形成起源问题提供物理基础，从而为深入研究太阳系的起源和演化提供重要的科学线索。