遮阳板成功部署在NASA的下一代旗舰望远镜上

遮阳板成功部署在NASA的下一代旗舰望远镜上

2022年1月4日,工程师们成功地完成了詹姆斯·韦伯太空望远镜遮阳板的部署,这里看到的是2020年12月在加州雷东多海滩的诺斯罗普-格鲁曼公司进行的地球上的最后部署测试。这个五层的、网球场大小的遮阳板对于保护望远镜不受热影响至关重要,使韦伯的仪器能够冷却到执行其科学目标所需的极低温度。 影像来源:NASA/Chris Gunn 詹姆斯·韦伯太空望远镜团队已经完全部署了望远镜的70英尺长的遮阳板,这是准备进行科学操作的一个关键里程碑。 这个遮阳板大小相当于一个网球场,在发射前被折叠起来,以适应阿丽亚娜航天飞机阿丽亚娜5型运载火箭的头锥的有效载荷区域。2021年12月28日,也就是发射三天后,韦伯团队开始远程部署遮阳板。 NASA将于今天(1月4日星期二)东部时间下午12:45召开媒体电话会议,讨论这一关键步骤的完成情况。如果要通过电话参与,媒体必须向劳拉·贝茨进行回复,地址是:laura.e.betz@nasa.gov。电话会议的音频也将在该机构的网站上播放。 “这是第一次有人尝试将这么大的望远镜送入太空,”托马斯·左布臣说,他是位于华盛顿的NASA总部的科学任务理事会的副主任。韦伯不仅需要仔细组装,也需要仔细部署。它最具挑战性的部署——遮阳板的成功,是对人类智慧和工程技术的不可思议的证明,这将使韦伯完成其科学目标。” 五层遮阳罩将保护望远镜免受太阳、地球和月球的光和热的影响。每张塑料薄膜都与人的头发一样薄,并涂有反光金属,可提供SPF 100万以上的保护。五层叠加一起,可以将超过200千瓦的太阳能照射减少到零点几瓦。 这种保护对于韦伯的科学仪器保持在40开尔文或零下380华氏度的温度是至关重要的,这样的低温足以让韦伯观察到微弱的红外光。 “在太空中展开韦伯的遮阳板是一个不可思议的里程碑,对任务的成功至关重要,”NASA总部韦伯的项目主管格雷戈里·L·罗宾逊说。“成千上万个部件必须精确工作,才能让这个工程奇迹充分展现。该团队完成了这项复杂部署的大胆壮举——这是韦伯迄今为止最大胆的工作之一。” 展开的顺序如下,历时8天: 两个托盘结构——前部和后部——展开,使天文台达到70英尺的全长。 可伸缩的塔架组件展开,将望远镜和仪器与遮阳板和望远镜的主体分开,为遮阳板的完全展开留出空间。 释放并展开后部动量襟翼和薄膜盖。 中臂垂直于托盘结构展开,使遮阳板延伸到47英尺的全宽。 最后,在美国东部标准时间周二上午11点59分左右,遮阳板完全拉紧并固定到位,标志着遮阳板部署完成。 遮阳板的展开和拉紧涉及到韦伯178个释放机制中的139个,70个铰链组件,8个展开马达,大约400个滑轮,以及90根单独的电缆,总长度大约为四分之一英里。该团队还暂停了一天的部署作业,以优化韦伯的动力系统和张紧电机,确保韦伯在开始主要的遮阳板展开和拉紧工作之前处于最佳状态。 “遮阳板是了不起的,因为它将在这一历史性任务中保护望远镜。”NASA韦伯望远镜的主要承包商诺斯罗普·格鲁曼公司的遮阳板经理吉姆·弗林说。“这一里程碑代表了数千名工程师、科学家和技术人员的开拓精神,他们将职业生涯的大部分时间用于开发、设计、制造和测试这种史无前例的太空技术。” 这个世界上最大、最复杂的空间科学观测站还有5个半月的准备工作要做,包括副镜和主镜翼的部署,望远镜光学系统的校准,以及科学仪器的校准。在那之后,韦伯将发布它的第一批图像。 这台望远镜的革命性技术将探索宇宙历史的每一个阶段——从我们的太阳系内部到早期宇宙中最遥远的可观测星系,再到两者之间的一切。韦伯将揭示新的和意想不到的发现,并帮助人类理解宇宙的起源和我们在其中的位置。 詹姆斯·韦伯太空望远镜是NASA与欧洲航天局(ESA)和加拿大航天局的国际合作项目。NASA总部负责监督这项任务。位于马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心为该机构管理韦伯,并监督太空望远镜科学研究所、诺斯罗普·格鲁曼公司和其他任务伙伴进行的任务工作。除了戈达德,NASA的几个中心也为该项目做出了贡献,包括NASA在休斯顿的约翰逊空间中心、南加州的喷气推进实验室、阿拉巴马州亨茨维尔的马歇尔空间飞行中心、加州硅谷的埃姆斯研究中心等。 如欲了解更多关于韦伯在调试过程中的情况,请访问: https://webb.nasa.gov/content/webbLaunch/deploymentExplorer.html 参考来源: https://www.nasa.gov/press-release/sunshield-successfully-deploys-on-nasa-s-next-flagship-telescope

李奥纳德彗星的长尾

李奥纳德彗星的长尾

2022年1月3日 Comet Leonard’s Long Tail Image Credit & Copyright: Jan Hattenbach Explanation: You couldn’t see Comet Leonard’s extremely long tail with a telescope — it was just too long. You also couldn’t see it with binoculars — still too long. Or with your eyes — it was too dim. Or from a city — the sky was too bright. But from a dark location with a low horizon — your camera could. And still might — if the comet survives today’s closest encounter with the Sun, which occurs between the orbits of Mercury and Venus. The featured picture was created from two deep and wide-angle camera images taken from La Palma in the Canary Islands of Spain late last month. Afterwards, if it survives, what…

NASA的韦伯望远镜发射以观察第一个星系和遥远的世界

NASA的韦伯望远镜发射以观察第一个星系和遥远的世界

编者按:此版本于12月25日更新,以反映天文台在大约870英里(1400公里)处的数据。 NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜于美国东部时间周六早上7点20分由阿丽亚娜5号火箭从位于南美洲法属圭亚那的欧洲太空港发射升空。 与ESA(欧洲航天局)和加拿大航天局共同努力,韦伯天文台是NASA的革命性旗舰任务,旨在寻找早期宇宙中第一个星系的光,探索我们自己的太阳系,以及围绕其他恒星(称为系外行星)运行的行星。 NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜于美国东部时间12月25日上午7点20分,在位于南美洲东北海岸的法属圭亚那的欧洲太空港,用阿丽亚娜5号火箭发射升空。韦伯是欧洲航天局和加拿大航天局的合作伙伴,将探索宇宙历史的每一个阶段——从我们的太阳系内部到宇宙早期最遥远的可观测星系。 影像来源:NASA/Bill Ingalls “詹姆斯·韦伯太空望远镜代表了NASA和我们的合作伙伴为推动我们走向未来而保持的雄心壮志。”NASA局长比尔·纳尔逊说:“韦伯的承诺不是我们知道我们会发现什么,而是我们对我们的宇宙尚不了解或尚无法理解的东西。我迫不及待地想看看它揭示了什么!” 地面小组在发射后大约五分钟开始接收来自韦伯的遥测数据。阿丽亚娜航天公司的阿丽亚娜5号火箭按照预期运行,在飞行 27 分钟后与天文台分离。天文台在大约870英里(1400公里)的高度被释放。发射大约 30 分钟后,韦伯展开其太阳能电池阵列,任务管理人员确认太阳能电池阵列正在为天文台供电。太阳能电池阵列部署后,任务操作员将通过肯尼亚的马林迪地面站与天文台建立通信联系,巴尔的摩太空望远镜科学研究所的地面控制将向航天器发送第一批命令。 工程师和地面控制员将在发射后12小时30分钟左右进行三次中程修正中的第一次点火,启动韦伯的推进器,以使航天器在最佳轨道上朝着距离地球约100万英里的目标轨道前进。 “我想祝贺这个团队取得这一令人难以置信的成就——韦伯的发射不仅对NASA来说是一个重要的时刻,而且对全世界数千名多年来为这项任务奉献了时间和才华的人来说也是一个重要的时刻。”华盛顿NASA总部科学任务理事会副署长托马斯·左布臣说。“韦伯的科学承诺现在比以往任何时候都更接近。我们正处于一个真正激动人心的发现时代的边缘,发现我们从未见过或想象过的事物。” 世界上最大、最复杂的空间科学天文台现在将开始为期六个月的太空调试。在调试结束时,韦伯将发布其第一张图片。韦伯携带四台最先进的科学仪器,配备了前所未有的高灵敏度红外探测器。韦伯将比以往任何时候都更清晰地研究来自天体的红外光。韦伯的首要任务是NASA标志性的哈勃和斯皮策太空望远镜的科学继任者,该望远镜的建造是为了补充和推进这些任务和其他任务的科学发现。 “韦伯太空望远镜的发射是一个关键时刻——但这只是韦伯任务的开始。”NASA总部韦伯项目主管格雷戈里·L·罗宾逊说。“现在,我们将关注韦伯备受期待、至关重要的29天。当航天器在太空展开时,韦伯将经历有史以来在太空中尝试过的最困难和最复杂的部署序列。一旦调试完成后,我们将看到令人惊叹的图像,这些图像将激发我们的想象力。” 该望远镜的革命性技术将探索宇宙历史的每一个阶段——从我们的太阳系内部到早期宇宙中最遥远的可观测星系,再到介于两者之间的一切。韦伯将揭示新的和意想不到的发现,并帮助人类了解宇宙的起源和我们在宇宙中的位置。 NASA总部为该局的科学任务理事会监督该任务。位于马里兰州绿带的NASA戈达德航天飞行中心为该机构管理韦伯,并监督空间望远镜科学研究所、诺斯罗普·格鲁曼公司和其他任务合作伙伴执行的任务工作。除戈达德外,NASA的几个中心也为该项目做出了贡献,包括位于休斯顿的约翰逊航天中心、南加州的喷气推进实验室、阿拉巴马州亨茨维尔的马歇尔太空飞行中心、加州硅谷的艾姆斯研究中心等。 有关韦伯任务的更多信息,请访问: https://webb.nasa.gov 参考来源: https://www.nasa.gov/press-release/nasas-webb-telescope-launches-to-see-first-galaxies-distant-worlds

水状羽流从木卫二喷射吗?NASA的欧罗巴快船正在调查中

水状羽流从木卫二喷射吗?NASA的欧罗巴快船正在调查中

在木卫二发现羽流是一个令人兴奋的展望,但科学家警告说,即使近距离观察,也会很棘手。 2005年,从土星卫星土卫二表面喷发出的明亮的水状羽流图像吸引了全世界的目光。从土卫二南极地区喷射出来的巨大蒸汽柱、冰粒子和有机分子表明,在土卫二的冰壳下面有液态水海洋,也证实了土卫二的地质活动非常活跃。烟柱还将土卫二和太阳系外的其他行星推向了NASA寻找生命迹象名单的前列,这些星球既没有大气层,也远离太阳热量。 科学家们现在正准备前往另一个可能有羽状物的冰封海洋世界:木星的卫星木卫二。NASA的欧罗巴快船计划于2024年发射,它将从木卫二的深层内部到表面对其进行研究,以确定它是否含有使其成为适宜生命家园的成分。 与土卫二一样,木卫二在地质上也是动态的,这意味着这两颗卫星的固体层在与主行星和邻近卫星的引力拉力赛中拉伸和弯曲时,都会在内部产生热量。这不是来自太阳的热量,而是防止地下的水在这些被冰覆盖的卫星上冻结。这些热量还可能有助于在海底产生或循环生命的化学成分,包括碳、氢、氧、氮、磷和硫。 但相似之处仅此而已。 “很多人认为木卫二将成为土卫二的2.0版,从其表面不断喷射出羽状物,”欧罗巴快船成像系统(EIS)相机背后的科学团队成员琳奈·奎克说。“但我们不能这样看待它;木卫二是一只完全不同的野兽,”来自马里兰州绿带NASA戈达德航天飞行中心的奎克说。 2005年11月27日,NASA卡西尼号飞船拍摄的第一批土卫二喷流图像之一。这张土卫二的图片是在太阳背光下拍摄。 影像来源:NASA/JPL/Space Science Institute. 如欲了解更多信息,请点击此链接访问。 有证据表明,木卫二可能像土卫二一样,从其地下喷出水。例如,科学家们使用NASA的伽利略号航天器、NASA的哈勃望远镜和大型地球望远镜报告了在木卫二探测到微弱的水羽流或其化学成分。 但没人能确定。爱达荷大学物理系副教授、欧罗巴快船测绘成像光谱仪(MISE)科学团队成员马修·麦凯·海德曼说:“我我们仍然处在一个非常有趣的证据中,但没有一个是完全可靠的。” 科学家们被羽流吸引有几个原因。首先,不可否认,它们很酷:“我们是科学家,但我们也是人,”肖恩·布鲁克斯说,他是欧罗巴快船的木卫二紫外光谱仪科学团队的成员,工作在南加州的NASA喷气推进实验室。 但实际上,布鲁克斯说,羽流让科学家更容易进入木卫二内部。他说:“这一切都归结为木卫二是否适合居住,归根结底是对木卫二表面以下正在发生的事情有一些了解,而我们目前还无法了解到。” 换句话说,木卫二的魔力,一个潜在宜居世界的原型,隐藏在卫星深处。与德克萨斯州大小的土卫二相比,欧罗巴大约是地球大小的四分之一,或者比地球的卫星月球小一点。有证据表明,木卫二的海水比土卫二深得多,可能有40至100英里(约60至160公里)深,这意味着它可能包含的水是地球海洋的两倍。一些科学家假设木卫二的海洋可能通过热液喷口与海底过热的岩石发生反应。在地球上,这些区域是化学活动的温床,滋养着无数的生物。 科学家说,木卫二的冰壳中也可能有大量的融化的水,这些水比海洋更有可能成为羽流的来源。这些小窝也能为生物提供舒适的栖息地。 因为木卫二离木星比土卫二离土星更近,所以木卫二在围绕其主行星旋转时产生的摩擦会产生更多的热量。鉴于内部热量刺激了岩石世界的地质活动,预计木卫二的地质范围将比土卫二更广。一些科学家预测,木卫二有板块构造,移动和循环组成卫星表面的冰块。如果是这样的话,木卫二可能是由木星辐射产生的表面营养物质,比如氧气,循环到冰壳中的液态水或海洋本身。通过欧罗巴快船,科学家们将有机会通过分析羽流的化学组成或它们可能在表面留下的痕迹来检验他们的一些预测。 这张合成图像显示,在木星卫星木卫二边缘的7点钟位置,疑似有水蒸气羽流喷发。由NASA哈勃太空望远镜成像光谱仪拍摄的羽流在月球从木星前方经过时以剪影的形式出现。哈勃数据收集于2014年1月26日。叠加在哈勃数据上的木卫二图像是由伽利略和旅行者号任务的数据组合而成。 影像来源:NASA/ESA/W. Sparks (STScI)/USGS Astrogeology Science Center. 如欲了解更多信息,请点击此链接访问。 科学家警告说,即使木卫二羽流在那里,也很难近距离探测到。它们可能是零星的,它们可能又小又薄,因为欧罗巴的重力比土卫二强得多,可能会使这些水柱靠近地表。这与土卫二壮观的水状羽流大不相同:它总是比土卫二本身还大,在卫星表面上方数百英里处喷洒冰冷的粒子。“即使它们在那里,木卫二的羽流也可能不那么上镜。”海德曼说。 尽管欧罗巴快船的科学家们正在设计各种创造性的策略来在2031年航天器开始探索木卫二时找到活跃的羽流,但他们并不依赖这些羽流来了解木卫二内部的情况。 “完成一项成功的任务不需要抓住机会。”奎克说。 奎克补充说,无论是否有活跃的羽流,欧罗巴快船上的每一个仪器都可以提供地表下适宜居住条件的证据。 科学团队将如何寻找潜在羽流的几个例子包括欧罗巴快船的相机套件,EIS。当木卫二经过木星前方时,卫星被木星的光线照射时,相机套件将在木卫二的边缘寻找羽流的轮廓,从而探测木卫二表面附近的羽状结构。一旦出现羽流,EIS将对其进行拍照,同时也会对可能在地表可见的羽流沉积物进行拍照。木卫二紫外光谱仪还将努力在紫外线中探测羽流,包括当木卫二经过附近恒星前经过时在卫星边缘的羽流,它可以测量这些羽流的化学组成。木卫二热辐射成像系统(E-THEMIS)将在木卫二表面寻找热点,这些热点可能是活动或近期喷发的证据。 不管研究人员是否在木卫二上发现羽状流,欧罗巴快船团队都将取得成功,尽管许多科学家希望通过一场壮观的水上表演来丰富这项任务,并加深我们对木卫二的了解。“我确实怀疑欧罗巴是活跃的,让一些物质逃逸了。”海德曼说。“但我希望当我们真正了解它是如何做到这一点时,它不会是任何人所期望的。” 关于任务的更多信息 像欧罗巴快船这样的任务为天体生物学领域做出了贡献,这是一项跨学科的研究,研究遥远世界中可能存在生命的变数和条件。虽然欧罗巴快船不是一项生命探测任务,但它将对木卫二进行详细的侦察,并调查这颗冰冷的卫星及地下海洋。了解木卫二的可居住性将有助于科学家更好地了解地球上生命是如何发展的,以及在地球之外发现生命的潜力。 JPL由加利福尼亚州帕萨迪纳的加州理工学院管理,与马里兰州劳雷尔的约翰·霍普金斯应用物理实验室合作,领导欧罗巴快船任务的发展,为华盛顿的NASA科学任务理事会服务。位于阿拉巴马州亨茨维尔的NASA马歇尔航天飞行中心的行星任务计划办公室,负责欧罗巴快船任务的项目管理。 有关木卫二的更多信息,请访问: europa.nasa.gov 参考来源: https://www.nasa.gov/feature/goddard/2021/are-water-plumes-spraying-from-europa-nasa-s-europa-clipper-is-on-the-case/

NASA、SpaceX发射DART:首次保卫地球的测试任务

NASA、SpaceX发射DART:首次保卫地球的测试任务

影像来源:NASA 美国东部时间周三凌晨1点21分,NASA的双小行星重定向测试(DART)由SpaceX猎鹰9号火箭在加利福尼亚州范登堡太空基地东四号航天发射中心发射,这是世界上首个全面测试保护地球免受小行星或彗星威胁技术的任务。 DART只是NASA更大的行星防御战略的一部分,它由位于马里兰州劳雷尔的约翰霍普金斯应用物理实验室(APL)建造和管理,DART将撞击一颗对地球没有威胁的已知小行星。它的目标是稍微改变该小行星的运动,其方式可以用地面望远镜准确测量。 DART将展示航天器可以自主导航到目标小行星并有意与其发生碰撞——一种称为动能撞击的偏转方法。该测试将提供重要数据,帮助更好地为可能对地球构成冲击危险的小行星做好准备。LICIACube是一颗由意大利航天局(ASI)提供的立方体卫星,与DART一起运行,将在DART撞击前发射,以捕捉撞击和由此产生的喷射物质云的图像。 在DART撞击大约四年后,欧洲航天局的Hera项目将对这两颗小行星进行详细的调查,特别关注DART撞击留下的陨石坑,并精确确定小行星Dimorphos的质量。 “DART正在把科幻小说变成科学事实,它证明了NASA为所有人的利益而进行的积极主动和创新。”NASA局长比尔·纳尔逊说。“除了NASA研究我们的宇宙和我们的地球的所有方法外,我们还致力于保护我们的家园,而这项测试将有助于证明一种可行的方法,如果发现有一颗危险的小行星朝向地球,可以保护我们的地球免受其害。” 凌晨2点17分,DART与火箭的二级分离。几分钟后,任务操作人员收到了第一个航天器遥测数据,并开始将航天器定向到一个安全的位置,以部署其太阳能电池阵列。大约两小时后,航天器成功地展开了它的两个28英尺长的太阳能电池阵列。它们将为航天器和NASA的进化型氙气推进器——商用离子发动机提供动力,这是正在DART上测试的若干技术之一,以便将来应用于太空任务。 “DART的核心是一项准备任务,它也是一项团结的任务。”位于华盛顿的NASA总部科学任务局副局长托马斯·左布臣说。“这项国际合作涉及DART、ASI的LICIACube、ESA的Hera调查和科学团队,它们将对这项开创性的太空任务采取后续行动。” DART的单程旅行是前往Didymos小行星系统,该系统包括一对小行星。DART的目标是小卫星Dimorphos,它的直径约为530英尺(160米)。这颗小卫星围绕着直径约为2560英尺(780米)的Didymos运行。 由于Dimorphos围绕Didymos运行的相对速度要比这对绕太阳运行的行星慢得多,因此在双星系统中DART的动力学影响比单个小行星围绕太阳运行轨道的变化更容易测量。 “我们还没有发现任何重大的小行星撞击地球的威胁,但我们继续寻找我们知道仍有相当大的群体有待发现。我们的目标是提前数年至数十年发现任何可能的撞击,这样就可以利用我们目前拥有的技术,像DART那样的能力来使它偏移。”NASA总部的行星防御官员林德利·约翰逊说。“DART是NASA工作的一个方面,目的是让地球做好准备,以防我们遇到小行星灾害。与此同时,我们正在准备近地物体测量任务,这是一个基于太空的红外望远镜,计划在本十年晚些时候发射,旨在加快我们发现和描述距离地球轨道3000万英里以内的潜在危险小行星和彗星的能力。” 该航天器将在2022年9月26日至10月1日之间拦截Didymos系统,故意以大约每秒4英里(每秒6公里)的速度撞向Dimorphos。科学家们估计,这种动力撞击将使Dimorphos围绕Didymos的轨道缩短几分钟。研究人员将使用地球上的望远镜精确测量这一变化。他们的结果将验证和改进科学的计算机模型,这些模型对于预测作为小行星偏转可靠方法的动力撞击的有效性至关重要。 “看到你在‘纸上的文字’阶段成为现实并发射到太空后所参与的事情,这是一种难以形容的感觉。”安迪·程说,他是约翰霍普金斯大学APL的DART调查负责人之一,也是提出DART想法的人。“这仅仅是第一幕的结束,DART的调查和工程团队在接下来的一年里还有很多工作要做,为主要的事件──DART对双态生物的动力学影响做准备。但今晚我们要庆祝!” DART的唯一仪器,Didymos侦察和小行星光学导航相机(DRACO),将在一周后启用,并提供航天器的第一批图像。DART在未来10个月内将继续在地球绕太阳运行的轨道之外运行,直到Didymos和Dimorphos离地球的距离为680万英里(1100万公里)。 一个复杂的制导、导航和控制系统,与称为小体机动自主实时导航(SMART Nav)的算法一起工作,将使DART航天器能够识别和区分这两颗小行星。然后,该系统会将航天器引导至 Dimorphos。这一过程将在撞击前大约一小时内发生。 约翰霍普金斯APL管理NASA行星防御协调办公室的DART任务,作为该机构行星任务计划办公室的一个项目。 NASA为该任务提供了多个中心的支持,包括南加州的喷气推进实验室、马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心、休斯顿的约翰逊航天中心、克利夫兰的格伦研究中心和弗吉尼亚州汉普顿的兰利研究中心。此次发射由NASA的发射服务项目管理,该项目位于该机构位于佛罗里达州的肯尼迪航天中心。SpaceX是DART任务的发射服务提供商。 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/press-release/nasa-spacex-launch-dart-first-test-mission-to-defend-planet-earth

朱诺号:科学研究成果首次提供木星大气的三维视图

朱诺号:科学研究成果首次提供木星大气的三维视图

木星的带状外观是由云层形成的“天气层”造成的。这张合成图像分别显示了双子座北方望远镜和美国宇航局哈勃太空望远镜拍摄的木星红外和可见光(从左到右)视图。 影像来源:International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/NASA/ESA, M.H. Wong and I. de Pater (UC Berkeley) et al. 美国国家航空航天局(NASA)环绕木星运行的朱诺号探测器的新发现,为这颗行星独特而多彩的大气特征提供了一个更全面的画面,为了解其云层下不为人知的过程提供了线索。这些结果突出了木星周围的云带和云带的内部工作,以及它的极地气旋,甚至是大红斑。 研究人员今天在《科学》和《地球物理研究杂志:行星》上发表了几篇关于朱诺号大气发现的论文。其他论文发表在最近的两期《地球物理研究快报》上。 “朱诺号的这些新的观测结果为木星神秘的可观测特征打开了一个新的信息宝库。”NASA华盛顿总部行星科学部主任洛里·格拉兹(Lori Glaze)说。 “每篇论文都阐明了地球大气过程的不同方面——这是我们的国际多元化科学团队如何加强对太阳系理解的一个绝好例子。” 图片来源:JunoCam;图像数据:NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS;JunoCam图像处理:Kevin M. Gill (CC BY);地球图片:NASA 这幅插图结合了美国宇航局朱诺号飞船上的朱诺相机仪器拍摄的木星图像和地球的合成图像,描绘了木星大红斑的大小和深度。 朱诺号在2016年进入木星的轨道。迄今为止,在航天器 37 次穿越木星的过程中,每一次都有一套专门的仪器都在其湍急的云层下方进行观察。 “之前,朱诺号给了我们一个惊喜,它暗示木星大气中的现象比预期的更深,”斯科特·博尔顿(Scott Bolton)说,他是圣安东尼奥西南研究所的朱诺号的首席研究员,也是《科学》杂志上关于木星漩涡深度的论文的主要作者。“现在,我们开始把所有这些单独的碎片放在一起,并第一次在3D中真正了解木星美丽而剧烈的大气层是如何工作的。” 朱诺号的微波辐射计(MWR)可以让科学家们窥见木星云顶之下的情况,并探测其众多涡旋风暴的结构。这些风暴中最著名的是被称为大红斑的标志性反气旋。这个比地球还宽的深红色漩涡,自从大约两个世纪前被发现以来就引起了科学家们的兴趣。 新的结果表明,气旋的顶部温度较高,大气密度较低,而底部温度较低,密度较高。以相反方向旋转的反气旋,则恰恰相反——顶部温度较低,底部温度较高。 研究结果还表明,这些风暴的高度远高于预期,一些风暴延伸到云顶以下60英里(100公里),而其他一些风暴,包括大红斑,延伸超过200英里(350公里)。这一令人惊讶的发现表明,漩涡覆盖的区域超出了水凝结和云形成的区域,低于阳光温暖大气的深度。 大红斑的高度和大小意味着研究木星重力场的仪器可能可以探测到风暴中大气质量的浓度。朱诺号两次近距离飞越木星最著名的地点,为寻找风暴的重力特征提供了机会,并补充了MWR的深度结果。 随着朱诺号以大约13万英里/小时(20.9万公里/小时)的速度在木星云层上低空飞行,朱诺号科学家利用NASA的深空网络追踪天线,在超过4亿英里(6.5亿公里)的距离上测量每秒0.01毫米的速度变化。这使研究团队能够将大红斑的深度限制在云顶以下约300英里(500公里)处。 “2019年7月飞越大红斑期间,朱诺号获取大红斑重力所需的精度令人震惊,”马齐亚·帕里西(Marzia Parisi)说,她是南加州NASA喷气推进实验室的朱诺科学家,也是《科学》杂志上关于大红斑引力飞越的一篇论文的主要作者。“能够补充MWR在深度上的发现给了我们极大的信心,未来在木星的重力实验将产生同样有趣的结果。” 云带和云区 木星除了气旋和反气旋之外,还以其独特的环绕木星的白色和红色云带而闻名。强烈的东西向相反方向的风把这些云带分开。朱诺号之前发现,这些风,或称喷流,深度约为2000英里(大约3200公里)。研究人员仍在试图解开喷射流如何形成的谜团。朱诺的MWR在多次经过时收集的数据揭示了一个可能的线索:大气中的氨气与观测到的喷射流呈显著的直线运动。 “通过追踪氨,我们在北半球和南半球发现了与费雷尔环流圈性质相似的环流,费雷尔环流圈控制着地球上的大部分气候。”凯伦·杜尔说,他是以色列魏茨曼科学研究所的一名研究生,也是《科学杂志》上关于木星类费雷尔环流圈的论文的主要作者。“地球每个半球有一个费雷尔环流圈,而木星有8个,每个至少大30倍。” 朱诺号的MWR数据还显示,这些云带和云区在木星水云下方约 40 英里(65公里)处发生转变。在较浅的深度,木星的云带在微波光下比邻近区域更亮。但在更深的在水云之下,情况正好相反——这揭示了与我们的海洋的相似之处。 “我们将这一层称为‘Jovicline’,类似于地球海洋中称为温跃层的过渡层——海水从相对温暖到相对寒冷急剧转变。”利·弗莱彻(Leigh Fletcher)说,他是英国莱斯特大学的朱诺号参与科学家,《地球物理研究杂志:行星突出了朱诺号对木星温带和区域的微波观测》的论文的主要作者。 极地气旋 朱诺号之前在木星的两极发现了巨型气旋风暴的多边形排列——八个在北部以八角形排列,五个在南部以五角形排列。现在,五年后,任务科学家利用航天器的木星红外极光成像仪(JIRAM)的观测,确定这些大气现象具有极强的弹性保持在相同的位置。 “木星的气旋会影响彼此的运动,导致它们围绕一个平衡位置摇摆,”罗马国家天体物理研究所“朱诺”号的联合研究员亚历山德罗·穆拉(Alessandro Mura)说。他最近在《地球物理研究快报》上发表了一篇论文,主要研究木星极地气旋的振荡和稳定性。“这些缓慢摇摆的行为表明,它们有很深的根源。” JIRAM的数据还表明,就像地球上的飓风一样,这些气旋想要向极地移动,但是位于每个极地中心的气旋将它们推回。这种平衡解释了气旋的位置和在每个极点飓风的不同数量。 有关任务的更多信息 位于加州帕萨迪纳的加州理工学院的一个分部JPL负责管理朱诺任务。朱诺号是NASA新前沿计划的一部分,该计划由位于阿拉巴马州亨茨维尔的NASA马歇尔太空飞行中心为华盛顿的该机构科学任务局管理。丹佛的洛克希德-马丁航天公司建造并运营该航天器。 JPL是加州帕萨迪纳加州理工学院的一个部门,负责管理朱诺号任务。朱诺号是NASA新前沿计划的一部分,该计划由NASA位于阿拉巴马州亨茨维尔的马歇尔太空飞行中心为位于华盛顿的科学任务理事会管理。位于丹佛的洛克希德马丁航天公司建造并运营着这艘航天器。 在Facebook和Twitter上关注此次任务,并在网上获取更多关于朱诺号的信息: https://www.nasa.gov/juno 参考来源: https://www.nasa.gov/press-release/nasa-s-juno-science-results-offer-first-3d-view-of-jupiter-atmosphere

DART抵达范登堡太空部队基地,发射前的最后一站

DART抵达范登堡太空部队基地,发射前的最后一站

在离开马里兰州劳雷尔的约翰霍普金斯应用物理实验室(APL)仅两天后,NASA的双小行星重定向测试(DART)航天器就抵达了加利福尼亚——它在地球上的最后一站。 在约翰霍普金斯APL的一间洁净室里,DART航天器被转移到一个专门的运输集装箱中,穿运往加州隆波克附近的范登堡空军基地,DART计划在下个月底从那里发射。 影像来源:NASA/Johns Hopkins APL/Ed Whitman DART被放在专门的集装箱中,被小心翼翼地捆绑在一辆半拖车的甲板上,在约翰霍普金斯应用物理实验室的一小群团队成员的跟随下,从马里兰州穿越美国来到加州的范登堡太空部队基地。他们于本月初抵达。 影像来源:NASA/Johns Hopkins APL/Ed Whitman 当地时间10月2日星期六下午,卡车、航天器和一支由APL工程师和技术人员组成的小型车队驶入加利福尼亚州隆波克附近的范登堡空军基地。 “虽然只是几天的行程,但这是一个漫长的旅程。”来自APL的DART任务系统工程师埃琳娜·亚当斯(Elena Adams)说。“看到卡车安全抵达范登堡,DART开始为发射做最后的准备,我们都感到既兴奋又欣慰。” 在接下来的几周里,航天器将经历一系列最后的测试和检查,以及添加燃料,并为DART计划于11月下旬搭载SpaceX猎鹰9号火箭发射做准备。 9月中旬,航天器成功地通过了装运前检查,以确保每个部件已完成并准备装运。DART团队还成功地通过了飞行操作准备情况检查,以评估DART进入太空后启动航天器操作的准备情况。 “我们花了一年半的时间在地面上测试DART,为目前最令人期待的部分进行练习:它飞往迪莫佛斯。”亚当斯说。“我们还有一些任务演练要做,团队在加利福尼亚的范登堡和马里兰州的APL任务操作中心练习航天器发射操作。一旦完成,我们将准备好发射和操作。” DART将是世界上第一个测试行星防御技术的任务,演示小行星偏离轨道的缓解方法,称为动能撞击。DART将在一个双星系统中撞击环绕较大的伴星Didymos运行的小行星小卫星Dimorphos,以改变其轨道周期。尽管这两颗小行星都不会对地球构成威胁,但与Dimorphos的碰撞使研究人员能够演示偏转技术以及一些新技术,并收集重要的数据,以增强我们对小行星偏转的建模和预测能力。如果发现小行星对地球构成威胁,这些改进将帮助我们更好地做好准备。 DART由NASA行星防御协调办公室领导,隶属于约翰霍普金斯应用物理实验室,并作为马歇尔太空飞行中心行星任务项目办公室的一个项目进行管理,并得到NASA其他几个中心的支持:喷气推进实验室、戈达德太空飞行中心、约翰逊太空中心、格伦研究中心和兰利研究中心。 如欲了解更多关于DART任务的信息,请访问: https://www.nasa.gov/planetarydefense/dart和dart.jhuapl.edu 如欲了解更多关于NASA行星防御协调办公室的信息,请访问: https://www.nasa.gov/planetarydefense 参考来源: https://www.nasa.gov/feature/dart-arrives-at-vandenberg-space-force-base-its-final-stop-before-launch

NASA和ULA向行星形成的“化石”发射露西任务

NASA和ULA向行星形成的“化石”发射露西任务

这张照片拍摄于2021年10月16日星期六,佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地,美国联合发射联盟的宇宙神Ⅴ号火箭搭载露西航天器,从41号航天发射场发射升空,曝光时间为2分30秒。露西号将是第一个研究木星特洛伊小行星的航天器。就像这项任务的名字一样——人类祖先的化石“露西”,其骨骼为人类的进化提供了独特的见解——露西将彻底改变我们对行星起源和太阳系形成的认识。 影像来源:NASA/Bill Ingalls 美国宇航局的露西任务是该机构首次前往木星特洛伊小行星的任务,于美国东部时间周六上午5:34由联合发射联盟(ULA)的宇宙神Ⅴ号火箭从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地的太空发射场发射。 在接下来的12年里,露西号将飞越一颗主带小行星和七颗特洛伊小行星,这是NASA历史上第一次探索这么多不同小行星的单一航天器任务。露西号将在其旅程中近距离研究这些行星形成的“化石”。 “露西体现了NASA为了探索和科学,更好地了解宇宙和我们在其中的位置而不断探索宇宙的不懈追求。”NASA局长比尔·纳尔逊说。“我迫不及待地想看看这次任务会揭开什么样的神秘面纱!” 发射后约一小时,露西号与ULA 宇宙神Ⅴ号401火箭的第二级分离。大约30分钟后,两个宽约24英尺(7.3米)的巨大太阳能电池板成功展开,开始为航天器电池充电,为其子系统提供动力。 “对我来说,今天的发射标志着一个真正的完整时刻,因为露西是我在2017年就在加入NASA几个月后批准的第一个任务。”华盛顿NASA总部科学任务理事会的副局长托马斯·祖尔布亨说。“作为一项真正的发现任务,露西号充满了机会,可以更多地了解这些神秘的特洛伊小行星,更好地了解早期太阳系的形成和演变。” 早上6点40分,露西号通过自己的天线向NASA的深空网络发送了第一个信号。该航天器现在正以大约67,000英里/小时(108,000公里/小时)的速度沿轨道运行,该轨道将围绕太阳运行,,并在2022年10月将其带回地球,以获得重力辅助。 以我们已知最早的人类祖先之一的化石骨架命名,露西任务将使科学家能够探索与木星共享围绕太阳运行的两群特洛伊小行星。科学证据表明,特洛伊小行星是形成巨行星的物质的残余物。研究它们可以揭示关于它们的形成和我们太阳系进化的先前未知的信息,就像露西的化石骨架彻底改变了我们对人类进化的理解一样。 “我们在2014年初就开始研究露西任务的概念,所以这次发射已经筹备了很长时间。”总部位于圣安东尼奥的西南研究所科罗拉多州博尔德分部的露西首席研究员哈尔·列维森说“我们还需要几年时间才能到达第一颗特洛伊小行星,但这些天体具有巨大的科学价值,值得我们等待和所有的努力。它们就像天上的钻石。” 露西号的特洛伊小行星目的地被锁定在木星的拉格朗日点附近——与行星轨道相关的空间中引力稳定的位置,较小质量的小行星可以围绕太阳公转。一群特洛伊小行星在这颗气态巨行星的前面,另一群在它的后面。木星特洛伊小行星群中的小行星距离木星的距离和太阳一样远。 露西号在2022年的第一次地球引力辅助将加速并引导露西的轨道超越火星的轨道。然后,航天器将在2024年摆回地球,进行另一次重力辅助,这将推动露西号在2025年前往位于太阳系主小行星带内唐纳德·约翰森小行星。 然后,露西号将在2027年到达木星之前方小行星群中的第一个特洛伊小行星。在完成前四次目标近距离飞行后,该航天器将于2031年返回地球进行第三次重力辅助,并将其弹射到木星后方的特洛伊小行星群中,预计在2033年到达。 “今天,我们庆祝这一不可思议的里程碑,并期待露西将发现的新发现。”NASA位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心的露西项目经理多尼亚·道格拉斯·布拉德肖说。 NASA戈达德提供全面的任务管理、系统工程、安全和任务保障。位于科罗拉多州利特尔顿的洛克希德·马丁航天公司建造了这艘飞船。露西是美国宇航局“发现计划”的第13次任务。位于阿拉巴马州亨茨维尔的美国国家航空航天局马歇尔航天飞行中心负责管理发现号项目。 NASA戈达德太空飞行中心提供全面的任务管理、系统工程、安全和任务保障。位于科罗拉多州利特尔顿的洛克希德·马丁航天公司建造该航天器。露西是NASA发现计划的第13次任务。位于阿拉巴马州亨茨维尔的NASA马歇尔航天飞行中心负责管理发现计划。 如欲了解更多关于NASA露西任务的信息,请访问: https://www.nasa.gov/mission_pages/lucy/overview/index 参考来源: https://www.nasa.gov/press-release/nasa-ula-launch-lucy-mission-to-fossils-of-planet-formation

随着第一批火星样本的打包,毅力号开始了非凡的样本返回任务

随着第一批火星样本的打包,毅力号开始了非凡的样本返回任务

美国国家航空航天局(NASA)和欧洲航天局(European Space Agency, ESA)正在开展一项活动,将火星样本送回地球。 9月1日,NASA的毅力号火星车展开了它的机械臂,将一个钻头放在火星表面,并向下钻了大约2英寸(6厘米),以提取一个岩石核心。火星车后来将岩芯密封在样本管内。这一历史性事件标志着航天器首次从另一颗行星收集岩石样本,这些样本可以由未来的航天器返回地球。 火星样本返回是一个多任务活动,旨在检索坚毅号将在未来几年内收集的岩心。目前处于概念设计和技术开发阶段,该活动是航天史上最雄心勃勃的努力之一,涉及多个航天器、多次发射和几十个政府机构。 “自20世纪80年代以来,从火星返回样本一直是行星科学界的优先事项,而最终实现这一目标的潜在机会释放出了一股创造力。”位于华盛顿NASA总部的NASA火星探索计划首席科学家迈克尔迈耶(Michael·Meyer)说。 在这张来自NASA毅力号火星车的采样和缓存系统相机(称为CacheCam)的图片中,可以看到火星岩石的第一个钻孔样品(中间位置)在钛合金样品采集管内。这张图片拍摄于2021年9月6日(任务的第194个火星日),在此之前,该系统将金属帽连接并密封在管道上。拍摄这张照片是为了使岩芯样本能够聚焦。样品周围的暗环是样管内壁的一部分。围绕着样品管和样品的明亮的金色环是“轴承圈”,这是一个不对称的法兰,一旦取芯钻头钻到岩石上,就会帮助剪切样品。这张图片中最外面的斑驳的棕色圆盘是漫游车自适应贮藏组件中的样品处理臂的一部分。 影像来源:NASA/JPL-Caltech 在地球上分析样本——而不是将任务分配给火星表面的火星车——的好处是,科学家们可以使用多种尖端实验室技术,这些技术太大,太复杂,无法送到火星上。而且他们可以在实验室中更快地进行分析,同时提供更多关于火星上是否曾经存在生命的信息。 “从我还是研究生的时候,我就梦想着有火星样本来分析。”由美国宇航局位于南加州的喷气推进实验室管理的火星样本返回计划首席科学家米纳克什·瓦德瓦(Meenakshi Wadhwa)说。“收集这些记录充分的样本,最终将使我们能够在样本返回后在地球上最好的实验室对它们进行分析。” 火星样本返回将涉及几个第一次,旨在解决一个悬而未决的问题:除了地球之外,生命是否在太阳系的任何地方扎根?美国宇航局位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心的天体生物学家丹尼尔·格拉文(Daniel Glavin)说:“我的整个职业生涯都在努力寻找机会来回答这个问题。” 格拉文正在帮助设计系统,以保护火星样本在从火星到地球的整个旅程中免受污染。 从火星上收集样本并将其带回地球将是一项历史性的任务,它始于2020年7月30日NASA毅力号火星车的发射。毅力号在2021年9月收集了它的第一批岩芯样本。火星车将把它们留在火星上,供未来的任务取回并送回地球。NASA和ESA正在为这个拟议的火星样本返回活动巩固概念。目前的概念包括一个着陆器,一个取物漫游器,一个将样本容器发射到火星轨道的上升飞行器,以及一个带有有效载荷的回收航天器,用于捕获和保存样本,然后将它们送回地球,在无人居住的地区着陆。 影像来源:动画来源:NASA/JPL-Caltech, ESA, NASA/GSFC and NASA/GRC. 技术援助:James Tralie, NASA Goddard. 音乐来源:Axel Coon and Ralf Goebel of Universal Production Music. 与ESA合作开发的火星样本返回任务将要求自动从火星表面发射一枚装满宝贵的地外货物的火箭。工程师需要确保火箭的轨道与绕火星飞行的航天器的轨道一致,这样样本舱才能被转移到轨道器上。然后,轨道飞行器将把样本舱送回地球,科学家们将在那里等待将样本舱安全装载,然后将其运送到一个安全的生物危害设施,该设施目前正在开发中。 在将火星样本带到地球之前,科学家和工程师必须克服几个挑战。下面我们来看看其中一个: 保护地球免受火星侵袭 保持样本在化学上的原始状态,以便在地球上进行严格的研究,同时对其存储容器采取极端的消毒措施,以确保没有任何危险的物质被运送到地球,这是一项让火星样品返回真正前所未有的任务。 数十亿年前,这颗红色星球可能拥有舒适的生命环境,在温暖潮湿的环境中茁壮成长。然而,根据来自火星轨道器、着陆器和火星车数十年的数据,NASA极不可能带回带有活火星生物的样本。相反,科学家们希望找到有机物的化石或其他古代微生物生命的迹象。 尽管将任何生物带到地球的风险很低,但出于谨慎的考虑,NASA采取重大措施,以确保火星样本在整个旅程中保持安全密封。在整个耶泽罗陨石坑收集岩芯并将其放置在主要由钛(世界上最坚固的金属之一)制成的样品管里,毅力号将样品管紧紧地密封,以防止哪怕是最小的颗粒也不会意外释放。然后,这些样品管被储存在火星车的腹部,直到NASA决定将它们投放到火星表面的时间和地点。 样本返回任务将包括一个ESA样本收集探测器,该探测器将于本十年晚些时候从地球发射,以拾取毅力号收集的样本。位于俄亥俄州克利夫兰的NASA格伦研究中心的工程师们正在设计取样车的车轮。该火星车将把样本转移到喷气推进实验室开发的着陆器上。着陆器上的机械臂将把样品装入一个火箭的顶端,该火箭由位于阿拉巴马州亨茨维尔的NASA马歇尔空间飞行中心设计。 火箭将把样本舱送到火星轨道,ESA的轨道飞行器将在那里等待接收样本舱。在轨道飞行器内部,太空舱将准备通过由NASA戈达德领导的团队开发的有效载荷运送到地球。这一准备工作包括将样品舱密封在一个干净的容器内,以捕获任何火星物质,对密封密封进行消毒,并在返回地球之前使用戈达德研发的机械臂将密封容器放入地球返回舱中。 该图展示了一组未来机器人协同工作的概念,用于将NASA的毅力号火星车在火星表面收集的样本运回地球。 图片来源:NASA/ESA/JPL-Caltech NASA工程师的主要任务之一是找出如何密封和消毒样本容器,同时又不破坏里面岩芯的重要化学特征。该团队目前正在测试的技术之一是钎焊技术,该技术将金属合金熔化成液体,基本上将金属粘合在一起。钎焊可以在足够高的温度下密封样品容器,以消毒可能留在缝隙中的任何灰尘。 “我们现在最大的技术挑战之一是,在距离约1000华氏度(或538摄氏度)熔化的金属几英寸远的地方,我们必须将这些非凡的火星样本保持在它们在火星上可能经历的最热温度以下,即约86华氏度(30摄氏度),”戈达德系统工程师布伦丹·费汉(Brendan Feehan)说,该系统将捕获、容纳样本,并通过ESA的轨道飞行器运送到地球。“我们的钎焊解决方案的初步测试结果证实了我们走在正确的道路上。” 费汉和他的同事们精心设计,只允许在需要进行钎焊的地方加热,从而限制热量流向样品。此外,工程师可以用一种材料将样品隔离起来,这种材料会吸收热量然后非常缓慢地释放热量,或者他们可以安装导体,将热量从样品中带走。 格莱文说,无论团队开发出何种技术,都将不仅对火星样本至关重要,对未来前往木卫二或土卫二的样本返回任务也至关重要。“在那里,我们可以收集并返回可能含有活外星生物的新鲜海洋羽流样本。所以我们需要解决这个问题。” NASA为消除对地球的有害污染风险所做的严格努力可以追溯到1967年的国际《外层空间条约》,该条约呼吁各国防止地球生物体污染天体,并防止返回的样本污染地球。为了安全地将火星样本送回地球,NASA不仅与ESA合作,而且还与至少19个美国政府部门和机构合作,包括美国疾病控制和预防中心和美国国土安全部。

太阳能电力推进使普赛克航天器前进

太阳能电力推进使普赛克航天器前进

2021年7月,NASA拍摄了在JPL任务组装、测试和发射操作阶段的普赛克航天器。霍尔推进器——其中两个在红色的圆形保护罩下可见——将推动航天器到达其在主小行星带的目标。 影像来源:美国宇航局/JPL-加州理工学院 编者注:普赛克航天器最终飞行的速度,相对于普赛克将使用的氙气量,传统化学推进器需要多少推进剂,都已进行了修正。 当NASA的普赛克航天器为自己提供动力穿越深空的时候,它的工作将更多地由大脑而不是体力来完成。曾经是科幻小说中的东西,高效和安静的电力推进将提供力量,推动普赛克航天器一路到达火星和木星之间的主小行星带。轨道器的目标是一个富含金属的小行星,也叫普赛克。 该航天器将于2022年8月发射,并在三年半的时间里飞行约15亿英里(24亿公里)到达这颗小行星。科学家认为,这可能是一个星子的核心的一部分,而星子是早期岩质行星的组成部分。一旦进入轨道,任务小组将使用科学仪器的有效载荷来调查这个独特的目标可以揭示像地球这样的岩石行星的形成。 在三年半的时间里飞行约15亿英里(24亿公里)到达这颗小行星。科学家们认为,这可能是一个星子的核心的一部分,而星子是早期岩石行星的组成部分。一旦进入轨道,任务团队将使用科学仪器的有效载荷来调查这个独特的目标可以揭示关于像地球这样的岩石行星的形成。 2021年7月,NASA喷气推进实验室的工程师努力将霍尔推进器整合到普赛克航天器中。其中一个推进器在飞船侧面的红色保护罩下可见。 影像来源:美国宇航局/JPL-加州理工学院 该航天器将依靠猎鹰重型运载火箭的大型化学火箭发动机从发射台起飞并摆脱地球的引力。但是一旦普赛克与运载火箭分离,剩下的旅程将依靠太阳能电力推进。这种推进形式始于大型太阳能电池阵列,将阳光转化为电能,为航天器的推进器提供动力源。它们被称为霍尔推进器,普赛克航天器将是第一个在月球轨道之外使用它们的航天器。 对于推进剂,普赛克将携带装满氙气的罐子,与汽车头灯和等离子电视中使用的中性气体相同。航天器的四个推进器将使用电磁场来加速并排出氙气的带电原子或离子。当这些离子被排出时,它们产生推力,温和地推动普赛克穿过太空,发射出电离的氙气蓝色光束。 在NASA的喷气推进实验室,工程师们准备将四个霍尔推进器(在红色保护罩下)集成到NASA的普赛克宇宙飞船上。推进器将推动普赛克到达主小行星带的目标。 影像来源:美国宇航局/JPL-加州理工学院 事实上,这种推力非常温和,它所施加的压力与你用手握住25分硬币的感觉差不多。但这足以加速普赛克穿越外太空。在没有大气阻力的情况下,航天器最终将加速到每小时124,000英里(每小时200,000公里),相对于地球的速度。 由于霍尔推进器的效率很高,普赛克的霍尔推进器几乎可以不间断地运行数年而不会耗尽燃料。普赛克的燃料箱里将携带2030磅(922公斤)的氙气;工程师们估计,如果必须使用传统的化学推进器,该任务将消耗大约15倍的推进剂。 “甚至在一开始,当我们在2012年第一次设计任务时,我们就在讨论将太阳能电力推进作为计划的一部分。亚利桑那州立大学的林迪·埃尔金斯-坦顿说,他是此次任务的主要负责人。“这已经成为这次任务的一部分。它需要一个专门的团队来计算使用太阳能电力推进的轨迹和轨道。” 这幅插图描绘了NASA的普赛克航天器,将于2022年8月发射。 影像来源:美国宇航局/JPL-加州理工学院/亚利桑那州立大学 普赛克将从NASA肯尼迪航天中心具有历史意义的39A发射台发射。7个月后,也就是2023年5月,猎鹰重型火箭将把飞船送入火星轨道,进行重力辅助飞行。在2026年早期,推进器将做一些精细的工作,将航天器送入小行星普赛克的轨道,用一点芭蕾舞动作回到其目标的轨道。 这项任务将特别棘手,因为科学家们对这颗小行星知之甚少,它在望远镜中只显示为一个小光点。地面雷达显示它大约有140英里(226公里)宽,呈土豆状,这意味着科学家在到达那里之前不会知道它的重力场究竟是如何运作的。在为期21个月的科学调查中,导航工程师将使用电力推进推进器,让飞船通过一系列的轨道,逐渐使飞船离普赛克越来越近。 NASA位于南加州的喷气推进实验室负责此次任务,该实验室使用的推进系统与深空1号类似。深空1号于1998年发射,在2001年任务结束前飞过一颗小行星和一颗彗星。它使用了太阳能电力推进器前往小行星灶神星并绕原行星谷神星运行。黎明号是首个环绕两个地外目标飞行的航天器,任务持续了11年,于2018年结束,当时它用完了用于维持其方向的肼推进剂。 在左边,氙气等离子体从霍尔推进器发出蓝色的光芒,霍尔推进器与推动NASA普赛克宇宙飞船前往主小行星带的推进器相同。右边是一个类似的非操作推进器。 图片来源:NASA/JPL-Caltech 推进器的合作伙伴 几十年来,Maxar Technologies一直在使用太阳能电力推进为商业通信卫星提供动力。但对于普赛克来说,他们需要调整超级高效的霍尔推进器,以便在深空飞行,这就是喷气推进实验室的工程师们需要做的。两个团队都希望普赛克通过首次在月球轨道之外使用霍尔推进器,将有助于推动太阳能电力推进的极限。 Maxar的普赛克项目经理史蒂文·斯科特说:“太阳能电力推进技术提供了成本节约、效率和功率的正确组合,可以在支持未来的火星及其他科学任务中发挥重要作用。” 除了提供推进器外,Maxar在加州帕洛阿尔托的团队还负责建造该航天器的面包车大小的底盘,里面装有电气系统、推进系统、热系统以及制导和导航系统。当完全组装好后,普赛克将进入JPL的巨大热真空室进行测试,模拟深空环境。到明年春天,该航天器将从JPL运往卡纳维拉尔角发射。 关于该任务的更多信息 亚利桑那州立大学领导这项任务。JPL负责该任务的整体管理、系统工程、集成和测试以及任务操作。普赛克是NASA发现计划中的第14项任务。 如欲了解有关NASA普赛克任务的更多信息,请访问。 http://www.nasa.gov/psyche https://psyche.asu.edu/ 参考来源: https://www.nasa.gov/feature/jpl/solar-electric-propulsion-makes-nasa-s-psyche-spacecraft-go