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专家推动美国国家航空航天局小行星搜寻飞船

鲍尔航空航天技术公司计划的近地天体探测航天器。它被放置在类似金星的轨道上,其任务是在地球附近寻找太空岩石。

专家表示,美国国家航空航天局需要一艘小行星搜寻飞船来最终认真对待附近大量太空岩石撞击地球的可能性。最近,出于安全和科学的原因,支持正在建立,以最终发展这样一项任务。

天文探测器可能采用红外成像望远镜的形式,放置在类似金星的绕太阳轨道上。这种高科技的观测仪可以观察到比地球上的天文台更大范围的天空,寻找可能的小行星。

这样的任务还可以提供一种快速的方法,根据巴拉克·奥巴马总统的呼吁,编制一份可供人类探索的近地天体(NEO)目标清单,“目前已列入美国国家航空航天局的待办事项清单”。

此外,专门研究近地天体的航天器可以帮助人类最终掌握如何挫败即将袭击我们脆弱世界的不祥近地天体。

Census授权

美国国家航空航天局已经获得国会授权,对附近的太空岩石进行编目。

2005年美国国家航空航天局授权法案中以已故国会议员小乔治·E·布朗命名的近地天体调查部分呼吁航天机构在2020年底前探测、跟踪、编目和表征至少90%直径大于约460英尺(140米)的潜在危险近地天体的物理特征。

但为国家研究委员会调查此事的蓝丝带专家小组在2009年和2010年的连续报告中报告称,由于缺乏资金和政治力量,到2020年完成这样的近地天体普查“不可行”。

美国国家航空航天局的Lindley Johnsontold太空网表示:“如果我们真的想找到所有可能对地球造成影响的小行星,并找到对人类太空飞行有好处的小行星,那么在太阳轨道或地球轨道上使用天基勘测望远镜将是最快速的方法。”约翰逊是美国宇航局近地天体观测计划执行官,在华盛顿特区NASA科学任务局行星科学部门任职。

去年10月,美国国家航空航天局咨询委员会行星防御特设工作组的最终报告发布。

据报道,在一系列发现中,为了按照乔治·E·布朗近地天体调查立法的指示,及时实现美国国家航空航天局的近地天体搜索目标,除了地面系统外,该机构可能还需要一个新的太空探测器。

NAC特别工作组写道:“使用来自地球轨道(如类似金星的轨道)的红外波段传感器进行探测,在快速搜索和重复观测频率方面具有巨大优势。”从本质上讲,该天文台将能够随着时间的推移监测太空岩石,以确定其潜在的危险。

详细评估

一个已经充实的概念被称为近地天体探测任务,由科罗拉多州博尔德市的鲍尔航空航天技术公司进行了详细评估。

Ball Aerospace的研究结果强调了如何最好地实现George E.Browns探测近地天体的目标。

正如Ball Aerospace向太空网提供的一篇白皮书评论所解释的那样,仅用1.6年时间,航天器就可以定位所有直径约165英尺(50米)、更大、附近的太空岩石,这些岩石可能用于载人航天,而在7.5年内,航天器可以对直径超过459英尺(140米)的90%的近地天体进行编目。

鲍尔航空航天高级系统经理Robert Arentz说:“我们还有更多的工作要做,但我们创造的是一个非常高质量的现有证据。我们有一个基于真实工程和真实零件的点设计。”

阿伦茨告诉太空网,近地天体探测飞船利用了该公司在美国国家航空航天局天基天文台的工作优势,从哈勃太空望远镜和开普勒外行星猎人到斯皮策红外望远镜和宽视场红外探测探测器,再到该公司的彗星探测深度撞击飞船。

可牵引性问题

Ball高级系统经理Kevin Miller指出,美国国家航空航天局尚未为内部资助的Ball Aerospace概念开绿灯,但该点设计确实展示了经验证的能力和负担得起的方法。米勒说,这项工作使用了一个配方“来建立信心,是的,这确实是一个非常容易处理的问题”。

为了满足乔治·E·布朗在7年内发现约460英尺(140米)高空90%近地天体的要求,近地天体调查任务将耗资约6.38亿美元。它将产生的目录是美国国家航空航天局载人航天规划者感兴趣的目标的超集,用于对选定的太空岩石进行载人飞行。

阿伦扎补充道,如果有机会,近地天体猎人从开始到发射应该需要大约42个月的时间来开发。

但在建造近地天体探测航天器方面存在技术挑战。

处理太阳辐射就是其中之一。如此靠近太阳的位置产生的热负荷意味着航天器需要一个大型隔热罩和低温冷却器硬件。此外,望远镜的光子收集阵列需要高度先进的工程技术。

关键是防止金星强烈的太阳辐射到达望远镜。这是通过仔细设计航天器的太阳能阵列,并在主阵列和望远镜之间使用两个隔热板实现的。

阿伦茨说,航天器的设计主要基于开普勒行星探测航天器的设计,以降低成本和风险。

而且,如果两个近地天体探测航天器被放置在类似金星的轨道上的大致相反的位置,这将允许对太空岩石进行双目观察,科学家可以以更高的追踪精度绘制它们的图表。

道德命令

不用说,对近地天体的天基搜索也面临着技术挑战。但是,在已经超额认购的美国国家航空航天局内部找到这一概念的资金,则带来了另一个挑战。

米勒说:“在短期内,我们迫切需要创造动力,并在总体任务方面取得一些积极进展。”

科学家们表示,最终会有可观的回报。

到“发射后七到八年”的航天器寿命结束时,近地天体目录将包含50万到100万个新天体。

除了为科学界提供丰富的新信息外,这种伸缩能力还支持了美国国家航空航天局驾驶机器人和人类远征选择小行星的愿望。此外,支持者表示,如果发现任何威胁地球的近地天体,该航天器将使行星防御反应成为可能。

阿伦茨说:“这是不道德的命令。

阿伦茨补充道:“所以这就像癌症。你知道得越早越好。你要么知道自己很安全,要么有必要的治疗时间。”

潜在成本效益

前宇航员鲁斯蒂·施韦卡特曾担任美国国家航空航天局咨询委员会行星防御特设工作组的联合主席,他告诉太空网:“如果使用望远镜能够进行完美的跟踪,我们就永远不必发射任务来验证近地天体是否会撞击‘我们只有在确定会被撞击的情况下才能知道并发射’。”

Schweickart说,根据目前甚至未来的地面望远镜跟踪,必须不时发射任务,与具有威胁的近地天体交会,以验证近地天体是否真的会与地球发生碰撞。

他说,这将是必要的,这既是由于任何伸缩图像固有的局限性,也是由于跟踪的间歇性,这会带来长时间的数据丢失。

Schweickart说:“在类似金星的轨道上有了atelescope,跟踪挑战的偶发跟踪成分将几乎消失,其结果将被用于转发器交会任务。”

Schweickart说,通过在类似金星的轨道上部署望远镜,从而消除转发器任务,改善跟踪的潜在成本效益只能通过进行深入分析来确定。

Schweickart建议,这种逻辑虽然对行星防御和成本节约至关重要,但只有当人们试图寻找近地天体使其偏转时,这种逻辑才会发挥作用。事实上,白宫最近的一封政策信函首次将国家空间局的责任分配给了寻找、表征和编目近地天体。

施韦卡特说,这是个好消息。

Schweickart总结道:“有趣的是,类似金星轨道上的望远镜有助于许多不同兴趣的人的发现、跟踪和建立部署目录。但行星防御是其部署的主要理由。”

LeonardDavid50多年来一直在报道航天工业。自1999年以来,美国国家航天学会Ad Astra和太空世界杂志的主编Heis pasteditor一直为太空网撰稿。


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