在太阳系中，小行星作为46亿年前太阳系形成初期的“活化石”，一直吸引着天文学家的目光。科学家们通过分析小行星反射太阳光的能量强度与波长关系，将其划分为S、C、X三大类。其中，S类小行星是近地小行星中最常见的类型，主要分布在主小行星带内侧，其矿物组成以橄榄石、辉石等硅酸盐矿物为主，与地球上的普通球粒陨石成分相似。
长期以来，科学家们通过将小行星光谱与地球陨石实验室数据进行比对，来推断其矿物组成。然而，太空观测环境与实验室条件存在显著差异，例如光照角度、表面颗粒大小等因素都会影响光谱特征，导致比对工作面临诸多挑战。针对这一问题，中国科学院上海天文台牵头的国际研究团队开展了系统性实验分析，为破解这一难题提供了新思路。
研究团队选取了多种普通球粒陨石样品，深入探究了S类小行星在可见光/近红外波段的光谱响应机制。实验发现，高相位角观测条件（即观测者与太阳、小行星的夹角较大）和细颗粒表面物质会显著增加光谱斜率，这种变化与太空风化作用产生的效果类似。这意味着，小行星的表面状态和观测角度会“扭曲”其光谱特征，科学家必须对这些因素进行校正，才能准确解读其成分。
研究还揭示了热变质与冲击变质对光谱特征的“此消彼长”影响：热变质作用越强，小行星光谱的吸收特征越明显；而冲击变质程度越高，吸收特征则越弱。这一发现为科学家追溯小行星的热演化历史提供了重要线索。同时，研究澄清了学界长期存在的一个疑问：尽管S类小行星表面含有少量铁镍金属（通常低于10%），但这些金属对光谱形态的影响几乎可以忽略不计。
基于上述成果，研究团队对多个小行星探测任务的目标天体进行了光谱分析。结果显示，美国NASA OSIRIS-APEX任务的目标——99942 Apophis，以及中国天问二号任务的目标——469219 Kamo‘oalewa，均属于与LL型普通球粒陨石成分相似的S类近地小行星；而嫦娥二号任务飞越探测的4179 Toutatis，其成分更接近L型普通球粒陨石。这一系列比对不仅验证了光谱分析方法的可靠性，也为中国未来小行星采样返回任务提供了重要的科学依据。
该研究通过实验与观测数据的结合，深化了学界对S类小行星表面物质组成的认识，推动了小行星成分遥感技术的发展，为中国小行星探测任务提供了关键科学支撑。
