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更新:美国国家航空航天局将探索范围扩大到8个行星科学任务

编者按:2022年5月26日,美国国家航空航天局“新视野”号任务的第二次延长任务提案获得批准实施。在为期两年的延长任务中,“新视野”号将进行多学科观测,为美国国家航空航天局行星科学、太阳物理和天体物理部门的重要科学做出贡献。“新视野”号将对天王星和海王星进行远程观测,从地球上不可能的独特几何形状对其进行观测,使天文学家能够将其与遥远的系外行星进行比较。NH的相机还可以用来绘制可见光和紫外线中非常微弱的“宇宙背景”,对当地星际介质进行重要的观测,这在地球上是不可能的。此外,NH将探索54个天文单位(AU)外的日球层,使用其仪器了解带电粒子与太阳风相互作用时的运动,并了解我们日球层的大规模结构。

在为期两年的延长任务结束时,“新视野”号将有机会提交一份计划,成为美国国家航空航天局太阳物理系统天文台(HSO)的一部分。如果这一计划被接受,“新视野”号将成为太阳物理学太空飞行任务基础设施的一部分。在这一新角色中,它将继续使用其仪器的子集定期测量遥远的日球层。

经过彻底评估,美国国家航空航天局延长了八艘航天器的行星科学任务,因为它们的科学生产力和加深我们对太阳系及其他地区的知识和理解的潜力。

这些任务——火星奥德赛号、火星勘测轨道器、MAVEN、火星科学实验室(好奇号火星车)、InSight着陆器、月球侦察轨道器、OSIRIS REx和新视野号——已被选择继续执行,前提是他们的航天器保持健康。大多数特派团将延长三年;然而,OSIRIS REx将持续九年以到达新的目的地,InSight将持续到2022年底,除非航天器的电力允许更长的运行时间。

每个延长的任务提案都由来自学术界、工业界和美国国家航空航天局的独立专家小组进行审查。总共有50多名评审员对各自提案的科学回报进行了评估。两位独立评审主席监督了这一过程,并根据小组评估,验证了这八项科学任务在继续带来新发现和解决令人信服的新科学问题方面具有巨大潜力。

除了为美国国家航空航天局提供重要的计划效益外,其中一些任务还承诺为美国国家航天局整个科学任务局(SMD)带来多部门的科学效益,包括将其用作火星表面着陆器和漫游器的数据中继,以及支持美国国家航空宇航局的其他举措,如商业月球有效载荷服务(CLPS)。

华盛顿NASA总部行星科学部主任Lori Glaze表示:“延长任务为我们提供了利用NASA在探索方面的巨额投资的机会,以远低于开发新任务的成本继续进行科学操作。”“通过这种方式最大限度地增加纳税人的资金,任务可以获得有价值的新科学数据,在某些情况下,还可以让美国国家航空航天局探索具有全新科学目标的新目标。”

其中两个扩展任务,MAVEN和OSIRIS REx,欢迎新的主要调查人员(PI)。

OSIRIS-APEX(首席研究员:亚利桑那大学Daniella DellaGiustina博士):“起源、光谱解释、资源识别、安全风化层探索者”(OSIRIS REx)任务目前正在返回地球的途中,以运送其在2020年收集的小行星Bennu的样本。Dante Lauretta,OSIRIS REx PI,将继续执行主要任务,而Della Giustina开始担任OSIRIS APophis EXplorer(OSIRIS-APEX)的新命名PI。OSIRIS-APEX团队将用一个新的名字来反映扩展任务的新目标,重新引导航天器与阿波菲斯相遇。阿波菲斯是一颗直径约1200英尺(约370米)的小行星,将于2029年抵达距离地球20000英里(32000公里)的范围内。OSIRIS-APEX将在小行星飞越地球后不久进入围绕阿波菲斯的轨道,为这颗s型小行星提供前所未有的特写镜头。它计划研究小行星近距离飞越地球引起的变化,并使用航天器的气体推进器试图驱逐和研究阿波菲斯表面及其下的尘埃和小岩石。

MAVEN(首席研究员:Shannon Curry博士,加州大学伯克利分校):火星大气和挥发性演化(MAVEN)任务计划研究即将到来的太阳活动高峰期火星大气和磁场之间的相互作用。随着太阳活动水平接近11年周期的最大值,MAVEN的观测将加深我们对火星高层大气和磁场如何与太阳相互作用的理解。

InSight(首席研究员:Bruce Banerdt博士,JPL):自2018年登陆火星以来,利用地震调查、大地测量和热传输的内部探测(InSight)任务运行了地球以外唯一活跃的地震站。它对“火星地震”的地震监测为火星内部、形成和当前活动提供了限制。如果航天器保持健康,延长的任务将继续InSight的地震和天气监测。然而,由于太阳能电池板上的灰尘堆积,InSight的电力产量很低,除非其太阳能电池板被火星大气层中经过的“尘暴”清除,否则该任务不太可能在当前延长的任务期间继续运行。

月球勘测轨道飞行器(LRO)(项目科学家:诺亚•佩特罗博士,GSFC):LRO将继续研究月球表面和地质。LRO轨道的演变将使其能够以前所未有的细节研究远离极地的新区域,包括极地附近可能发现水冰的永久阴影区域(PSR)。LRO还将为美国国家航空航天局重返月球的努力提供重要的计划支持。

火星科学实验室(MSL)(项目科学家:Ashwin Vasavada博士,JPL):火星科学实验室及其好奇号火星车在火星表面行驶了超过16英里(27公里),探索了盖尔陨石坑的宜居历史。在第四次延长任务中,MSL将攀登到更高的海拔,探索关键的含硫酸盐层,这些层对火星上的水的历史有着独特的见解。

新视野号(首席研究员:Alan Stern博士,SwRI):2015年,新视野号飞越冥王星,2019年飞越柯伊伯带天体Arrokoth。在第二次延长任务中,“新视野”号将继续探索距离地球63天文单位的遥远太阳系。“新视野”号宇宙飞船有可能进行与太阳系以及美国国家航空航天局太阳物理和天体物理部门相关的多学科观测。关于新视野号科学计划的更多细节将在晚些时候提供。

火星奥德赛(项目科学家:Jeffrey Plaut博士,JPL):火星奥德赛的延长任务将对火星表面以下的岩石和冰进行新的热研究,监测辐射环境,并继续其长期的气候监测活动。奥德赛号轨道飞行器还继续为其他火星航天器的实时数据中继提供独特的支持。奥德赛号延长任务的长度可能会受到飞船上剩余推进剂数量的限制。

火星勘测轨道飞行器(MRO)(项目科学家:Rich Zurek博士,JPL):MRO提供了关于火星表面过程的丰富数据。在第六次延长任务中,MRO将研究火星表面、冰、活跃地质、大气和气候的演变。此外,MRO将继续为其他火星任务提供重要的数据中继服务。MRO的CRISM仪器将完全关闭,因为其低温冷却器的损失导致其两台光谱仪中的一台停止使用。

美国国家航空航天局行星科学部门目前在太阳系运营着14艘航天器,有12项任务正在制定和实施中,并与国际航天机构合作执行其他7项任务。


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