觀測弧

觀測弧（或弧長）是在觀測天文學中，對太陽系天體的其最早和最新觀測之間的時間段，以用於追跡該天體的路徑；通常以日或年為單位呈現。該術語主要用於發現和跟蹤小行星和彗星。觀測弧的弧長對軌道精度的影響最大，在其間觀測的數量和間隔影響較小。

短弧長

弧長越短導致軌道的不確定參數越高。這個天體可能在距離地球很遠，許多不同的軌道上。在某些情況下，初始弧太短，無法確定該物體是在圍繞地球的軌道上，還是在小行星帶的軌道上。經過1天的觀測弧，2004 PR₁₀₇在僅有一日的觀測弧時，被認為是一顆海王星外的矮行星，但現在已知僅是一顆直徑1公里的主帶小行星。此外，在只有3天的觀測弧時，2004 BX₁₅₉被認為是一顆穿越火星軌道的小行星，可能對地球構成威脅，但後來被發現只是另一顆主帶小行星。

相對適度的觀測弧線可能允許找到較舊的"回溯發現"照片，提供更長的弧線和更精確的軌道。

小於30天的觀測弧可能會使在最後一次觀測，超過一年的時間後，難以再尋獲該內太陽系天體，並可能導致小行星迷失。觀測弧度小於幾年的海王星外天體的軌道，由於它們與太陽的距離較遠且在天空中移動緩慢，通常其軌道精確度較差^[1]。

一般來說，如果觀測弧較短，當發現的天體現時離太陽較遠時，其初始軌道的不確定性會更大。

2018 AG₃₇是在距離太陽100 +天文單位時發現的，並且在2年內只被觀測了9次^[2]，將需要幾年的觀測弧來細化軌道週期和遠日點（距太陽最遠距離）的不確定性。

1999 DP₈在1天內只有4次觀察^[3]，不確定性太大，以至於誤差線沒有真正意義，只是表明不確定性非常大。在其發現日期1999 DP₈估計距離地球7012777908927640000♠52±1500 AU^[3]。

來自歐特雲的彗星C/2017 K2是在它只有一個短短的2.6天觀測弧時宣佈的，估計距離是20 AU（3.0 × 10⁹ km），並估計在2027年抵達近日點時距離太陽約10天文單位^[4]。 但現在已知C / 2017 K2是在距離太陽16天文單位時發現的，並將在2022年12月19日來到近日點，距離太陽為1.8天文單位。

經過大約200天的觀測弧線，才排除了歐特雲彗星C/2013 A1（賽丁泉）的火星撞擊^[5]。

星際天體

星際天體通常需要2-3週的觀測弧，使用數百次觀測來確認闖入者的雙曲超速（英語：Hyperbolic trajectory）（星際速度）超過幾公里/秒。彗星C/2008 J4 （McNaught）在15天的觀測弧上只觀測了22次，並且由於觀測次數不足，產生了3.9 km / s的低進入星際速度，但偏心率的不確定性很容易產生${\displaystyle e<1}$的閉合軌道^[6]。彗星C/1999 U2（SOHO）的觀測弧線為1天，顯示出非常可疑的17公里/秒的星際速度，但可以很容易地有一個離心率低至0.7的閉合軌道^[7]。

接近地球

目前比天王星更遠的彗星對地球接近距離的不確定性
但在過去約20年中沒有觀察到的

彗星	觀測弧	觀測次數	不確定參數 U	接近地球日期	接近地球的不確定距離	參考資料
斯威夫特－塔特爾彗星	257年	652	0	2126年8月5日	±10,000公里	data
C/2001 OG108	0.9年	886	2	2147年3月23日	±2百萬公里	data
C/1991 L3 (Levy)	1.6年	125	3	2094年8月1日	±1千5百萬公里	data

斯威夫特－塔特爾彗星的觀測弧線為257年，2126年8月5日最接近地球的不確定性約為±1萬公里^[8]。 C/2001 OG₁₀₈的觀測弧線約為1年，在2147年3月23日最接近地球的距離不確定性約為±200萬公里^[9]。雖然C/1991 L3（Levy）的觀測弧比C/2001 OG108長，但它的觀測值要少得多，因而產生更大的不確定性。

相比之下，彗星C/2022 A1（Sarneczky）於2022年1月2日被發現，當時它的距離為1.3天文單位，而於2022年1月7日宣佈時，只有5天的觀測弧^[10]。第二天，它就以100萬公里±3-σ的不確定區域最接近地球^[11]。巨大的不確定性是短弧和發現距離的結果。

相關條目

• 小行星 § 發現
• 回溯發現
• 不確定參數 U

參考資料

1. TNOs really do require patience; 2-3 years is only just enough to say anything about the orbit parameters （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） – Astronomer Michele Bannister (4 April 2018)
2. JPL Small-Body Database Browser for 2018 AG37 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
3. JPL Small-Body Database Browser for 1999 DP8. （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） Discovery date Ephemeris （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） table setting: #39. Range & range-rate = 6.8E+11 / AU / 3-sigma = 1500 AU
4. MPEC 2017-K35 : COMET C/2017 K2 (PANSTARRS). IAU Minor Planet Center. 2017-05-24 [2017-10-21]. （原始內容存檔於2017-10-21）. (CK17K020) T 2027 Jan. 5
5. How to determine the orbit of a comet?. esa. 2014-03-07 [2022-01-08]. （原始內容存檔於2017-03-31）. It took 44 days of observation to achieve even a semblance of an orbit determination – one that was still all over the place
6. JPL Small-Body Database Browser for C/2008 J4 (McNaught) （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
   e = 0.9977 to 1.017
   semi-major axis = −58
   v=42.1219 √1/50000 − 0.5/−58
7. JPL Small-Body Database Browser for C/1999 U2 (SOHO) （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
8. JPL Small-Body Database Browser for Comet Swift–Tuttle （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
9. JPL Small-Body Database Browser for C/2001 OG108 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
   (Close approach uncertainty: (MaxDist of 0.434) – (MinDist of 0.408) * 149597870.7 = 3.9 million km)
10. MPEC 2022-A59 : COMET C/2022 A1 (Sarneczky). IAU Minor Planet Center. 2022-01-07 [2022-01-08]. （原始內容存檔於2022-01-07）. (CK22A010)
11. C/2022 A1 (Sarneczky) Close approach table at JPL SBDB （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） and Uncertainty region archive

外部連結

• How to determine the orbit of a comet? （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） (ESA 7 March 2014)
• YouTube上的Asteroid Hazards, Part 2: The Challenge of Detection (min. 7:14)
• YouTube上的Asteroid Hazards, Part 3: Finding the Path (min. 5:38)