O telescópio Gaia pode detectar pequenos asteróides capturados temporariamente perto de sua órbita de Lagrange?

O telescópio espacial Gaia está em uma órbita de Lissajous em torno do ponto 2. Lagrange Sol-Terra. O período da órbita é de aproximadamente 180 dias e o tamanho da órbita é de 263.000 x 707.000 x 370.000 km. Concluiu-se teoricamente que deveria haver uma população de orbitadores capturados temporariamente (TCOs) em torno desse ponto de Lagrange. Todos, exceto um punhado deles, devem ter menos de um metro de diâmetro e muito pequenos para serem observados da Terra. Apenas um TCO, 2006 RH120 , já foi observado, um de 5 metros de diâmetro.

Como Gaia estará em uma órbita um pouco semelhante aos TCOs e examinará o céu inteiro várias vezes nos próximos anos, e um telescópio de infravermelho é sensível a asteróides, gostaria de saber se será capaz de detectar esses TCOs. E se sim, o que poderíamos descobrir sobre eles? Gaia não rastreará nenhum asteroide por perto, se ele pegar o mesmo TCO mais de uma vez por acaso, suponho. Gaia poderia aprender sobre seus tamanhos, órbitas, composições de superfície?

Não

Objetos próximos à Terra (NEOs) podem ser capturados temporariamente para orbitar a Terra, conforme discutido na referência citada na pergunta. Essa captura invariavelmente deve envolver o NEO para passar pelos pontos L1 ou L2, que são os pontos de sela no potencial binário co-rotativo do sistema Terra-Sol.

Assim, esses objetos têm energia co-rotativa alta o suficiente (constante de Jacobi) para entrar na região ao redor da Terra através desses pontos de sela. Como eles só podem escapar dessa região saindo pelos mesmos pontos de sela, pode demorar um pouco antes de "encontrar" a saída, ou seja, eles são capturados temporariamente.

No entanto, ao ler esse artigo, não há expectativa de NEOs capturados em órbitas em torno dos pontos L1 / L2. De fato, não existem órbitas estáveis ​​em torno desses pontos de Lagrange e, portanto, não são esperados tais satélites capturados. De fato, este é um dos principais benefícios de colocar um satélite artificial lá. Isso também significa que, para manter Gaia em L2, ele precisará corrigir sua órbita de tempos em tempos. Caso contrário, acabará saindo da região L2. Isso tem a vantagem de que não haverá detritos espaciais de missões como essa.

Assim, para responder à sua pergunta : não há satélites orbitando perto de L2 a serem descobertos. A chance de qualquer asteróide passar (a caminho de ou para captura temporária) é bastante pequena ou, equivalente, a NEO típica que passa regularmente por lá é pequena (1m ou mais), ou seja, dificilmente detectável. Além disso, qualquer NEO que se mova perto de Gaia terá um movimento muito grande e dificilmente será visto em mais de uma varredura (e avistamentos diferentes não podem ser relacionados).

Obviamente, as NEOs em outros lugares podem e serão detectadas por Gaia, como discutido em outra resposta, em particular asteróides Trojan (orbitando L4 / L5 em órbitas estáveis) da Terra e Marte.

Sim.

Detecção de asteroides Trojan do sistema solar interno por Gaia (pdf):

O satélite Gaia, planejado para o lançamento pela Agência Espacial Europeia (ESA) em 2013, é a missão de astrometria da próxima geração após Hipparcos. Ao mapear todo o céu, espera-se que a missão espacial de Gaia descubra milhares de objetos do sistema solar. O SE incluirá asteróides próximos à Terra e objetos em alongamentos solares de até 45 graus, difíceis de observar com telescópios terrestres. Apresentamos os resultados de simulações para a detecção de asteróides Trojan nas órbitas da Terra e Marte por Gaia .