小行星遮阳预测与轨道改进：理论与近地小行星的应用

小行星可以在太阳系中被其他天体遮阳，但目前尚未报告任何小行星遮阳的直接观测。我们描述了一种统计方法，用于基于轨道元素协方差矩阵分析来预测小行星的遮阳。通过将一组虚拟小行星演化至与太阳系行星或天然卫星最近近距离接触对应的时刻，可以估计部分或完全遮阳的概率。遮阳的直接观测可提供有助于改进小行星轨道的数据，尤其是通常仅以几天时间观测到的暗小行星。我们提出了两种方法：第一种基于将 apparent 亮度残差纳入轨道最小二乘化简过程，能够改进小行星的名义轨道及其相关协方差矩阵；第二种基于对不同虚拟小行星在遮阳期间的 apparent 亮度进行加权，用于恢复目的。作为应用，我们在 1990-2050 年间数值调查了近地小行星被月球或地球遮阳的可能性。共发现 74 个不同的遮阳事件，涉及 59 个小行星。特别是，小行星 (99942) Apophis 在 2029 年 4 月 14 日（距离地球最近的 6 小时内）进入月球的半阴影锥形体积的概率约为 74%，进入月球阴影锥形体积的概率约为 6%。