欧空局盖亚卫星空间天文台是一项雄心勃勃的任务，通过对超过10亿颗恒星进行高精度测量，构建我们银河系的三维地图。然而，在绘制遥远恒星地图的旅途中，盖亚正在给离我们太阳系家更近的一个领域带来革命性变化。通过精确绘制恒星图，盖亚卫星正在帮助天文学家追踪“丢失”的小行星。利用恒星发现小行星：盖亚卫星通过重复扫描整个天空来绘制银河图。
在盖亚卫星任务过程中，对其超过10亿颗目标恒星中的每一颗都进行了大约70次观察，以研究它们的位置和亮度是如何随着时间的推移而变化。这些恒星离地球如此之远，以至于它们在图像之间的运动非常小，因此盖亚必须如此精确地测量它们的位置，才能注意到其中的不同之处。然而，有时盖亚卫星发现发出微弱的光源，从天空某一区域的一幅图像移动到下一幅图像，甚至在消失之前只在一张图像中被发现。
要如此快速地穿过盖亚的视野，这些物体必须位于离地球更近的地方。通过对照已知太阳系天体的目录检查这些天体位置，这些天体中的许多都是已知小行星。然而，其中一些被确认为是潜在的新探测，然后由天文学团体通过太阳系天体盖亚卫星后续网络进行跟踪，通过这一过程，盖亚卫星成功发现了新的小行星。这些直接的小行星观测对太阳系科学家来说很重要。
小行星追踪能手
然而，盖亚卫星对恒星位置的高度精确测量，为小行星追踪提供了更具影响力的间接好处。当我们观察小行星时，会观察它相对于背景恒星的运动，以确定它的轨迹，并预测它未来的位置。这意味着我们越是准确地知道恒星的位置，就越能可靠地确定一颗小行星从它们前面经过的轨道。在与欧洲南方天文台(ESO)的合作下，研究团队参与了一项针对TC4的观测活动。
TC4是一颗定于经过地球的小行星，不幸的是，自从2012年首次发现这颗小行星以来，随着它从地球上退去，它变得越来越微弱，最终变得看不到。在即将到来的观测任务中，它将出现在天空中的什么地方并不为人所知。小行星可能出现的天空区域，比望远镜一次可以观测到的区域要大。因此，天文学家必须找到一种方法来改进对小行星位置的预测。
研究人员回顾了2012年最初发现的观测，盖亚卫星后来对图像背景中一些恒星的位置进行了更准确测量，用这些来更新数据分析小行星轨迹，并预测它将出现在哪里。研究人员用盖亚卫星的数据，把望远镜对准了预测的天空区域，第一次尝试就发现了TC4小行星，真是出乎意料。下一个研究目标是精确测量小行星的位置，但在新图像中，可供参考的恒星很少。
旧星表中列出的恒星有17颗，盖亚测量的新恒星只有4颗，所以用这两组数据都进行了计算。未来，当这颗小行星被其他团队多次观测，它的轨道也更为人所知时，很明显，研究只用4颗盖亚恒星进行的测量，比用17颗恒星进行的测量要准确得多，这真的很令人惊讶。同样的技术正在应用于从未“丢失”的小行星，使研究人员能够使用盖亚卫星的数据，比以往任何时候都更准确地确定它们的轨迹和物理性质。
与太阳共舞
这有助于天文学家更新小行星种群模型，并加深我们对小行星轨道如何发展的理解，例如，通过测量微妙的动力学效应，这些效应在将小型小行星推入，可能看到它们与地球相撞的轨道方面发挥了关键作用。为了对其他恒星位置进行如此精确的测量，盖亚与我们太阳有着复杂的关系，盖亚卫星绕日地系统的第二个拉格朗日点L2运行。这个位置让太阳、地球和月亮都在盖亚身后：
能让盖亚卫星在不受它们干扰的情况下，观察天空的很大一部分。盖亚卫星也处于均匀的热辐射环境中，经历了稳定的温度。然而，盖亚卫星不能完全落入地球的阴影中，因为航天器仍然依赖太阳能。由于围绕L2点的轨道不稳定，小的扰动可能会积聚起来，并看到航天器走向日食。盖亚卫星在欧空局位于达姆施塔特的ESOC任务控制中心。
飞行控制团队负责修正航天器的轨迹，使其保持在正确的轨道上，远离地球的阴影，他们确保盖亚卫星仍然是有史以来最稳定和最准确的航天器之一。
博科园｜研究/来自：欧空局ESA
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