大型综合巡天望远镜的近地天体发现性能预测

本报告描述了针对大型综合巡天望远镜（LSST）在计划和编目近地天体（NEOs）工作中性能评估研究的方法与结果。LSST 的基线巡天方案设计为在给定夜晚对给定天区仅访问两次，导致每晚最多两次可能的 NEO 探测。这些夜间成对探测必须跨夜链接以推导移动天体的轨道。然而，数据流中虚假探测的存在导致高比率虚假轨迹段（false tracklets）的可能性，以及由此产生的轨道星表可能被虚假轨道污染的风险。为理解源自每夜两次访问节奏的挑战，我们在全密度模拟 LSST 探测流上进行了高保真链接测试。我们还试图在基线节奏探测可成功链接的假设下，量化 LSST 作为 NEO 发现系统的整体性能。我们的模拟揭示，在 10 年内 LSST 将编目约 60% 的绝对星等 H<22 的 NEO，这作为 140m 及以上天体的代用指标。该结果忽略了链接损失以及任何其他 NEO 巡天的贡献。包含我们最坏情况的链接效率，我们得到对 H<22 的 NEO 整体性能评估完备度为 55%。我们估计巡天误建模可能导致高达 5% 的系统误差。我们发现将评估指标限制于所谓潜在威胁小行星（PHAs）可使完备度提高 3-4%，且计入过去和预期未来 NEO 巡天活动的益处可使基线 LSST 巡天结束时的完备度提高 15-20%。综合这些结果得出一个预测：到基线 LSST 巡天结束时，对于 H < 22 的 PHA，NEO 星表完备度将达到 80±5%。