[发明专利]近地天体对地撞击通量评估方法、装置、设备及介质

说明书

一种近地天体对地撞击通量评估方法，包括：以日心为中心，按照预设日心距步长和预设黄纬步长将太阳系轨道空间划分为多个空间单元；计算近地天体在所属空间单元内的空间密度；建立地心黄道惯性坐标系，获取近地天体和地球在地心黄道惯性坐标系中的相对速度；基于空间密度和相对速度，计算近地天体相对于地球的撞击通量。

技术领域

本公开涉及近地小行星监测预警技术领域，尤其涉及一种近地天体对地撞击通量评估方法、装置、电子设备及介质。

背景技术

1898年，天文学家发现了第一个近地天体(NEO，Near Earth Object)；时至今日，国际天文联合会(IAU，International astronomical union)小行星中心(minor planetcenter)发布的近地天体数量突破两万四千个。

近地小行星的主要来源是火星和木星轨道之间的小行星带(主带)，生成于数百万年前的碰撞解体事件，因此其尺寸分布服从幂指数规律。太阳系初期，行星形成于星云中心附近，小行星的成分主要为粘土和硅酸盐岩，以及铁、镍等金属混合物。主带小行星位于2.17-3.64AU，当前已观测到的主带小行星数量超过12万个。在大质量天体的引力作用下，部分主带小行星逐渐偏离原轨道，进入地球公转轨道附近，成为近地天体。一般而言，此类小天体的轨道周期与对应的大行星呈周期性关系。

近地天体对地球构成的威胁不容忽视。据估计，近地天体与地球的相对速度一般为11～73km/s，与地球卫星的相对速度可达4～81km/s。在超高速撞击的情况下，140m以上的近地天体撞击地球，即可导致整个区域甚至大陆板块的严重损坏；1km以上近地天体的撞击可导致全球性灾难。2013年俄罗斯Chelyabinsk遭受20米近地天体的撞击，导致数千建筑物损坏。

当前针对近地天体对地风险的研究多围绕近地天体尺寸、撞击频率等参数展开，而对地球地心黄道速度坐标系中，不同高度角、方位角遭受近地天体撞击概率差异性分析尚未系统展开。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供了一种近地天体对地撞击通量评估方法、装置、电子设备及介质。

本公开的一个方面提供了一种近地天体对地撞击通量评估方法，包括：以日心为中心，按照预设日心距步长和预设黄纬步长将太阳系轨道空间划分为多个空间单元；计算近地天体在所属空间单元内的空间密度；建立地心黄道惯性坐标系，获取所述近地天体和地球在所述地心黄道惯性坐标系中的相对速度；基于所述空间密度和所述相对速度，计算所述近地天体相对于地球的撞击通量。

可选地，所述计算近地天体在所属空间单元内的空间密度包括：

q＝a(1-e)；

q′＝a(1+e)；

ΔR＝R′-R；

其中，ρ表示所述空间密度，R和R′分别表示所述空间单元的日心距区间[R，R′]的起点和终点，β和β′分别表示所述空间单元的黄纬区间黄纬区间[β，β′]的起点和终点，a表示所述近地天体轨道半长轴，e表示所述近地天体的偏心率，i所述近地天体的轨道倾角，q表示近日点，q′表示远日点。

可选地，所述地心黄道惯性坐标系以地心为原点，以地球公转速度方向为X轴方向，以地球公转轨道面法向量方向为Z轴方向，以地心指向日心方向为Y轴方向。

可选地，所述建立地心黄道惯性坐标系，获取所述近地天体和地球在所述地心黄道惯性坐标系中的相对速度包括：分别计算所述近地天体和地球相对于日心的绝对速度；基于所述绝对速度，计算所述近地天体和地球在所述地心黄道惯性坐标系中的速度；计算所述近地天体和地球在所述地心黄道惯性坐标系中的速度的差值，得到所述相对速度。