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2020年2月29日，闰日，人们纷纷在朋友圈里打卡留念，坐落在江苏盱眙天泉湖畔的紫金山天文台近地天体望远镜也赶了一次时髦。当天，国际小行星中心（MPC）发布了紫金山天文台近地天体望远镜新发现的一颗对地球构成潜在威胁的小行星：2020 DM 4 ，并预测它将于2020年5月初飞掠地球。
2020 DM 4 和类地行星轨道，图中2020 DM 4 轨道为绿色，金星轨道为白色，地球轨道为蓝色，火星轨道为橙色 ｜图源：紫金山天文台
2020年2月26日晚，紫金山天文台近地天体望远镜（国际站号：D29）正在狮子座方向搜寻，计算机自动捕捉程序发现一颗亮度为20.3等的暗弱移动天体，视运动速度为0.103度/天，与典型的主带小行星明显不同。科研人员敏锐地意识到这可能是一个特殊目标，随即将该小行星的信息上报国际小行星中心（MPC），实现信息国际共享。
近地天体望远镜拍摄的2020 DM 4 图像（方框中目标）｜图源：紫金山天文台
上报MPC的同时，紫金山天文台科研人员立刻通知牵头组建的合作监测网内望远镜进行后随跟踪观测，包括紫金山天文台姚安观测站0.8米口径高精度天体测量望远镜（国际站号：O49）和俄罗斯国际科学光学监测网（International Scientific Optical Network, ISON）中的两台望远镜：格鲁吉亚阿巴斯图马尼（Abastumani）天文台0.7米口径望远镜（国际站号：119）和位于西班牙加纳利群岛的欧空局（ESA）光学地面站1米口径望远镜（国际站号：J04）。很快就获得了证认观测数据。
对2020 DM 4 的观测持续了4天。同时，信息上报MPC共享后，就相当于吹响了集结号，国际上另有8台望远镜也先后加入了后续跟踪监测。
小行星候选目标发现之后，需要尽快确定其轨道，只有确定了轨道的，MPC才会发公告确认。小行星轨道由一组参数来表示，通过比较望远镜观测得到的小行星视运动位置与根据那组参数模拟得到的理论位置来确定。而理论位置的模拟则依赖于一个太阳系动力学模型，模型中考虑了包括太阳、大行星以及一些较大的小行星的引力等能改变该小行星运动的所有可能效应。然后，根据更多实际观测的位置来对小行星轨道参数进行改进，以保证能够准确地预测小行星的运动。通常需要至少三次观测才能确定可供发布的轨道参数。观测数据越多，覆盖弧长越长，计算出的轨道参数就越准确，做出的轨道预测也就越准确。
最终，汇总全球12个观测站点的数据，确定了2020 DM 4 的轨道：轨道半长径为1.88天文单位，偏心率为0.45，轨道周期为2.55年，绝对星等为21.7等，与地球的最小轨道交会距离为0.048天文单位（约718万千米）。
这是一颗Amor型近地小行星，更关键的，也是一颗潜在威胁小行星，即所谓PHA。
Amor型近地小行星：是一类特殊轨道的近地小行星，因首个发现的这类小行星被命名为（1221）Amor而得名。Amor是古罗马神话中的爱神，是悲悯、共情和爱的化身。Amor型轨道的天文学定义是：轨道半长径a满足a > 1.0 AU（AU为“天文单位”，其数值取日地平均距离，1 AU =149 597 870千米），轨道近日距q满足1.017 AU < q < 1.3 AU。也就是说，这类小行星的近日距接近但略大于地球的远日距，即它们的轨道不与地球轨道发生交叉，而是从地球轨道外侧来接近地球，但大多数的轨道与火星轨道交叉。
潜在威胁小行星（PHA），如上一节中介绍的那样，是指：直径大于等于140米，且与地球的最小轨道交会距离小于0.05天文单位（约750万千米）的近地小行星。
2020 DM 4 在2020年5月初飞掠地球，离地球最近距离约为735万千米。
所以，大家不用担心，虽然有威胁，但毕竟是潜在的。
2018年2月，我国作为正式成员加入国际小行星预警网，紫金山天文台是我国该领域的最重要力量，一直致力于我国自主的近地天体监测预警观测网建设。此次2020 DM 4 的发现很大程度上得益于已经在运行的一个小型监测预警网，通过“东部望远镜先行发现，西部望远镜后随认证”的综合观测模式实现。
我国现有的近地天体监测预警能力还很有限，主干专用设备只有一台口径1.04米的近地天体望远镜，亟待发展更大口径的下一代近地天体望远镜，并充分利用我国疆域优势，组建布局合理的监测预警网，显著提高我国近地小行星监测预警能力，以便在国际小行星监测预警领域发挥更重要的作用。
赵海斌
中国科学院紫金山天文台研究员。研究领域：太阳系天体观测研究。