Как уже было сказано — по яркости. Если астероид шарообразный, то он со всех сторон будет отражать свет примерно одинаково; а вот если он вытянутый, то при вращении яркость будет меняться. Поскольку мы будем видеть то большую, то меньшую его площадь, примерно вот так:
0 о 0 о 0
или даже так:
. | . | .
Оумуамуа — первый известный нам межзвёздный астероид — имеет весьма вытянутую форму, это установили как раз по сильным колебаниям яркости.
p.s. любопытно, что значительная часть астрономических открытий сделана на основе изучения света от объектов, которые сами по себе слишком малы для непосредственного наблюдения. Поверхность звёзд, например, вы тоже в большинстве случаев рассмотреть не можете.