NASA NEA Scout衛星將對5到30米範圍內的近地小行星進行飛掠探測

fans news 發佈 2022-01-20T19:01:10+00:00

翻譯於NASA官網文章NEA Scout將訪問一顆比一輛校車還小的小行星,這是迄今為止太空飛行器所研究的最小的小行星。

翻譯於NASA官網文章

NEA Scout將訪問一顆比一輛校車還小的小行星,這是迄今為止太空飛行器所研究的最小的小行星。

NASA的「近地小行星偵察員」將與「阿耳特彌斯1號」(Artemis I)無人駕駛測試飛行一起發射,這架鞋盒大小的「近地小行星偵察員」(Near-Earth Asteroid Scout)將追蹤一顆有史以來由宇宙飛船訪問過的最小的小行星。它將通過展開一個太陽帆來利用太陽輻射進行推進,這是該機構第一次進行此類深空任務。

目標是2020 GE,一顆小於60英尺(18米)大小的近地小行星(NEA)。直徑小於330英尺(100米)的小行星以前從未被近距離探測過。該太空飛行器將使用其科學相機進行近距離觀察,測量物體的大小、形狀、旋轉和表面特性,同時尋找可能圍繞2020年GE的任何塵埃和碎片。

因為相機的解析度小於4英寸(10厘米)每像素,任務的科學團隊將能夠確定2020年通用電氣是固體——就像巨石一樣——或者如果它是較小的岩石和塵埃組成的簇在一起像一些較大的小行星的堂兄弟,比如小行星)。

「由於地球上的觀測站發現了NEAs, NEA Scout已經確定了幾個目標,大小都在16到100英尺(5到30米)的範圍內,」Julie Castillo-Rogez說,她是這項任務的首席科學研究員,位於南加州的NASA噴氣推進實驗室。「2020年GE代表了我們目前知之甚少的一類小行星。」

GE首次被觀測是在2020年3月12日,由亞利桑那大學的卡特琳娜天空巡天,作為NASA行星防禦協調辦公室尋找近地物體的一部分。

NASA高級探測系統部門由阿拉巴馬州亨茨維爾的馬歇爾航天飛行中心和噴氣推進實驗室共同開發,NEA Scout是一項科學技術示範任務,將加強該機構對小型NEA的了解。使用六單元立方體衛星,它將作為強大的太空發射系統(SLS)火箭上的10個二級有效載荷之一,該火箭將不早於2022年3月在佛羅里達州的美國宇航局甘迺迪航天中心發射。然後,NEA Scout將通過連接到連接火箭和獵戶座飛船的適配器環上的分發器進行部署。

該任務將作為未來人類和機器人可能利用小行星資源的任務的一個靈活的偵察,並將獲得關於這類NEA行星防禦的重要信息。

Castillo-Rogez說:「儘管從行星防禦的角度來看,大型小行星是最受關注的,但像2020 GE這樣的天體要常見得多,儘管它們的體積較小,但它們可能對我們的星球構成威脅。」這顆車里雅賓斯克隕石是由一顆直徑約65英尺(20米)的小行星造成的,於2013年2月15日在俄羅斯城市上空爆炸,產生的衝擊波打碎了整個城市的窗戶,造成1600多人受傷。這和2020年通用電氣的級別是一樣的。


低質量,高性能


了解更多關於小行星2020 GE的信息只是NEA Scout工作的一部分。它還將展示用於外太空相遇的太陽帆技術。當發射後從分發器中釋放出來時,飛船將使用不鏽鋼合金吊杆展開太陽帆,太陽帆將從一個小包裹擴展到一個壁球場大小的帆,或925平方英尺(86平方米)。


這種帆由比頭髮還薄的塗有塑料的鋁製成,重量輕,像鏡子一樣,通過反射太陽光子(太陽輻射的量子粒子)來產生推力。帆將提供NEA Scout的大部分推進力,但配備有限推進劑的小型冷氣體推進器也將輔助機動和定向。


「這個項目的起源是一個問題:我們真的可以用微型太空飛行器來執行深空任務,並以低成本產生有用的科學成果嗎?」馬歇爾航天中心的首席技術調查員萊斯·詹森(Les Johnson)說。「這是一個巨大的挑戰。對於小行星表徵任務來說,立方體衛星上根本沒有足夠的空間來放置大型推進系統和所需的燃料。」


陽光作為一種恆定的力,所以配備了大太陽帆的微型太空飛行器最終可以每秒飛行數英里。詹森表示,太陽帆是一種高性能的推進系統,適用於低質量、低體積的太空飛行器。NEA Scout將通過翻轉和傾斜它的帆來改變陽光的角度,改變推力的大小和航行的方向,就像船利用風航行一樣。


2023年9月,小行星2020 GE將與地球近距離接觸,在月球的引力幫助下,NEA Scout將獲得足夠的速度來追趕。任務導航員將在探測器接近小行星一英里內之前調整NEA Scout的軌道。


Castillo-Rogez說:「NEA Scout將完成可能是史上最慢的小行星飛越——相對速度小於每秒100英尺(30米)。」「這將給我們幾個小時的時間來收集寶貴的科學知識,並讓我們近距離觀察這類小行星的樣子。」


NEA Scout為未來的太陽帆奠定了基礎:美國宇航局的高級複合太陽帆系統將展示新穎的、輕型的帆桁,在2022年發射後從立方體衛星上部署太陽帆。在那之後,太陽巡洋艦,一個18000平方英尺(近1700平方米)的太陽帆技術演示,將在2025年利用陽光向太陽移動,使未來的任務更好地監測空間天氣。

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