DART使用木星和木卫二测试自主导航系统

在拍摄了地球夜空中最明亮的行星之一的图像后，双小行星重定向测试（DART）相机最近将目光投向了另一个引人注目的景象：木星及其四颗最大的卫星。

在一次SMART Nav测试中拍摄的以木星为中心的DRACO图像的裁剪合成。拍摄该图像时，DART距离地球约1,600万英里（2,600万公里），木星距离航天器约4.35亿英里（7亿公里）。
影像来源：NASA/Johns Hopkins APL

9月26日，当NASA的DART航天器驶向备受期待的双星小行星Didymos时，航天器的成像仪——Didymos侦察和光学导航小行星相机（简称DRACO）已经拍摄了数千张行星照片。这些照片为领导NASA任务的约翰·霍普金斯应用物理实验室（APL）团队提供了必要的数据，以支持正在进行的航天器测试和预演，为航天器对Didymos的卫星Dimorphos的动力撞击做准备。

作为DART上的唯一工具，DRACO将拍摄Didymos和Dimorpos的图像；它还将支持航天器的自主导航系统——小天体机动自主实时导航（SMART Nav）——以引导DART撞击。

7月1日和8月2日，任务操作团队将DRACO成像仪指向木星，以测试SMART Nav系统。研究团队使用DRACO来探测和定位从木星后面出现的木星卫星木卫二，类似于Dimorphos在撞击前几小时内与较大的小行星Didymos视觉分离的方式。虽然测试显然没有涉及DART与木星或其卫星的碰撞，但它确实为APL领导的SMART Nav团队有机会评估SMART Nav系统在飞行中的表现。在这次木星测试之前，SMART Nav测试是通过地面模拟完成的。

SMART Nav从测试中获得了宝贵的经验，包括SMART Nav团队如何查看航天器的数据。AAPL的SMART Nav软件工程师彼得·埃里克森说：“每次我们做这些测试中的一项，我们都会调整显示器，使其更好一点，并对我们在实际终端活动中的实际需求做出更好的响应。”

DART航天器设计为在终端进近期间完全自主运行，但SMART Nav团队将监控如何在场景中跟踪物体，包括其强度、像素数以及它们被识别的一致性。只有在与预期存在重大且威胁任务的偏差时，才会采取使用预先计划的应急措施的纠正措施。利用木星及其卫星，研究小组有机会更好地了解目标在探测器上移动时，物体的强度和像素数可能会如何变化。

下面的图像是DART距离地球约1,600万英里（2,600万公里），木星距离航天器约4.35亿英里（7亿公里）时拍摄，是在一次SMART Nav测试中拍摄的以木星为中心的DRACO图像的裁剪合成图。为了优化木星及其卫星，分别进行了两次亮度和对比度强化，以形成此视图。从左到右依次是木卫三、木星、木卫二、木卫一和木卫四。

“木星测试让我们有机会让DRACO对我们太阳系中的某些东西进行成像。”APL的DRACO仪器科学家卡罗琳·恩斯特表示。“这些图片看起来棒极了，我们很高兴DRACO将在撞击前的几小时和几分钟内揭示关于Didymos和Dimorphos的信息！”

DRACO是一款高分辨率相机，灵感来自NASA新视野号宇宙飞船上的成像仪，该成像仪返回了冥王星系统和柯伊伯带天体Arrokoth的第一张特写图像。

DART是世界上第一个行星防御测试任务，有意对Dimorphos进行动能撞击，以略微改变其在太空中的运动。虽然没有已知的小行星对地球构成威胁，但DART任务将证明，航天器可以自主导航到对相对较小的目标小行星的动能撞击，如果发现真正危险的小行星，这是一种可行的技术，可以使对地球构成威胁的小行星偏离轨道。DART将于2022年9月26日达到目标。

有关DART任务的更多信息，请访问：

https://www.nasa.gov/dartmission

参考来源：

https://www.nasa.gov/feature/dart-tests-autonomous-navigation-system-using-jupiter-and-europa