美国国家航空航天局(NASA)希望利用太阳帆将一个鞋盒大小的航天器推向一颗小行星,这是该机构首次使用这种机制开展深空任务,计划将在今年晚些时候发射。
近地小行星侦察兵(NEA Scout)是一架被称为立方体卫星的小型飞行器,它将是即将到来的阿尔特弥斯一号无人飞行测试(目前定于2022年3月)的10个二级有效载荷之一。这颗卫星只有一个鞋盒那么大,但用来承载它穿越太空的反射帆展开后可达925平方英尺。气体推进器将把立方体卫星送上小行星附近的轨道,太阳帆将在剩下的两年时间里完成推进工作。
太阳帆利用太阳光子的动量来推动飞行器前进(太阳光的高能粒子,称为光子,从太阳帆上反弹,给它一个温和而持续的推动力。所以大面积的帆将通过反射阳光产生推力)。由于火箭燃料在航天器的重量和在太空中的使用寿命中是一个相当重要的因素,因此需要的燃料越少越好。太阳帆越大,航天器就能捕捉到越多的阳光。通过改变帆的位置和阳光的角度,“侦察兵”可以改变它的轨迹。
探测器将前往一颗名为2020 GE的小行星,这颗小行星于2020年3月首次被发现(因此得名)。这颗小行星直径不到60英尺,因为以前从未有人近距离探索过这种大小的小行星,所以它是一个很好的研究目标。即使较小的陨石撞击地球,也会产生破坏性影响,比如2013年的车里雅宾斯克陨石。
NASA喷气推进实验室NEA Scout任务的首席科学调查员Julie Castillo-Rogez在一份机构新闻稿中说:“尽管从行星防御的角度来看,大型小行星才是最受关注的,但像2020 GE这样的物体非常常见,尽管其体积较小,但也会对我们的星球构成危害。”“2020年GE代表了我们目前对其知之甚少的一类小行星”。
立方体卫星上有一个相机,收集关于2020年GE的组成、大小和属性的信息。它可能是坚硬的岩石,也可能是灰尘和更小的岩石混合在一起的混合物,就像贝努小行星。小行星仍然是NASA的兴趣点——研究木星特洛伊小行星的“露西”任务于2021年10月发射,研究位于火星和木星之间、围绕太阳运行的一颗金属小行星的Psyche任务将于今年8月发射。
除了小行星之外,近地小行星侦察兵还在为另外两项太阳帆任务铺平道路:根据NASA网站,高级复合太阳帆系统将不早于2022年中期发射;以及“太阳巡洋舰”,它将在2025年带着一个高达18,000平方英尺的帆驶向太阳。
太空“大航海”时代也许就快要到来了。
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