评估 Vera Rubin 观测站发现气体石星碰撞的能力

直径约 10 米以上的小行星碰撞物仍是主要的星际防御风险，范围从切莱哈布斯克级气象暴至超过 300 米的大陆级威胁。虽然 Vera C. Rubin 观测站遗产光学探测系统（LSST）将变革太阳系科学，但其观测频率和探测设计并非为发现紧急碰撞体而特别优化。为评估其性能，我们引入一种高效生成合成碰撞体群体的方法，通过对样本 NEOMOD3 轨道进行最小扰动来评估其发现效率。我们的模拟显示，LSST 发现直径大于 140 米的大型碰撞体 79.7%，中等尺度（50-140 米）为 50.3%，小中等尺度（20-50 米）为 26.8%，小型（10-20 米）为 10.5%。发现的碰撞体预警时间随尺寸而变化：小型碰撞体通常在碰撞前几周被发现（中位值：12.4 天），小中等尺度在一个月内（中位值：21.5 天），中等尺度在几个月尺度（中位值：106.2 天）。79.0% 的大型碰撞体在碰撞前一年以上被发现，但仍缺乏长期预警。损失模式分析揭示，小型碰撞体主要受光度灵敏度限制，而中等尺度和大型碰撞体则因 LSST 及其太阳系处理（SSP）管道的频率和关联约束而被遗漏。结果表明，LSST 在发现微弱、小型碰撞体方面表现突出，但自身无法跨越危险尺度谱系保证长期预警。因此，在 LSST 时代，需采用协调的多探测策略以实现稳健的星际防御能力，我们还研究了以 Argus Array 为代表的高频率、浅层深度的补充方案。