NASA“露西號”將飛掠地球以進行重力輔助
NASA任務工程師將持續跟踪“露西號(Lucy)”航天器,因為它準備在10月16日飛掠地球以進行重力輔助。這將使它能利用這個星球的引力來獲得一些軌道能量並使自己走上通往木星特洛伊小行星的路線。
然而這還不是工程師們將密切跟踪的全部。他們將不得不留意超過47,000顆衛星、碎片和其他繞著我們星球的天體。“露西號”跟這些天體之一相撞的可能性大於1-10000,任務工程師將被要求稍微調整航天器的軌跡。
雖然調整的可能性不大且碰撞也很罕見,但NASA的專家稱,隨著地球軌道上的天體數量增加,這種機會也在增加。
如自1999年以來,國際空間站(ISS)已經31次避開了空間碎片,包括2020年以來的三次。
“低地球軌道越來越擁擠,所以這必須是如今考慮的一部分,特別是對於像露西這樣的低空飛行任務,”Dolan Highsmith博士說道。據悉,他是確定NASA機器人航天器和地球軌道物體之間碰撞概率的小組的首席工程師,該小組NASA戈達德太空飛行中心的連接評估風險分析小組。
一年前,即2021年10月16日發射的“露西號”正在進行為期12年的旅程,從而近距離研究多個特洛伊小行星。特洛伊小行星是由德國天文攝影師Max Wolf在1906年2月發現的,它們被困在圍繞太陽的軌道上,距離跟木星相同。“露西號”將是第一個訪問這些來自早期太陽系的殘餘物的航天器,以幫助科學家磨練他們關於45億年前行星如何形成及為什麼它們最終會變成目前的配置的理論。
但在2027年到達特洛伊小行星群之前,“露西號”還有很長一段路要走。即將到來的引力輔助是該航天器將依靠的三種方式之一以將其彈射到其深空目標。
當“露西號”最接近地球進行第一次重力輔助時,它將在地球表面上方220英里(350公里)處巡航。這比空間站的高度要低,而且低到從澳大利亞西部開始的幾分鐘內,人們可以用肉眼看到這個航天器,時間為當地時間下午6:55。在下降過程中,“露西號”將飛過地球軌道上最擁擠的一層,該層由美國太空部隊第18空間控制中隊監控。該中隊幫助NASA識別近距離接近。
工程師們在航天器接近地球前一周開始對露西進行碰撞分析。Highsmith表示,再早開始這個過程將使碰撞預測徒勞無功。
確定航天器及軌道衛星和碎片的位置是具有挑戰性的,特別是在試圖預測未來的時候。這主要是因為太陽在拉動或推動天體方面起著重要作用,而未來的太陽活動是難以預測的。如太陽的活動–它發射出多少等離子體和輻射–影響大氣密度從而影響摩擦力對航天器的拉扯並使其減速。
因此,碰撞評估越接近於地球飛越時間越好。NASA每天向太空部隊中隊發送“露西號”的行踪。如果中隊確定“露西號”可能跟某些東西相交,那麼Highsmith的小組將計算出碰撞的概率並跟任務團隊合作從而在必要時移動航天器。
據了解,“露西號”導航工程師準備了兩種機動方案以備航天器需要避開一個天體。這兩種演習都需要發動機燃燒,從而加快航天器的速度,航天器每秒行駛約8英里(12公里)。每種機動方式都可以將“露西號”最接近地球的時間分別提前2秒或4秒。
來自NASA戈達德的Lucy飛行動力學團隊負責人Kevin E. Berry表示:“這足以避開任何一個可能擋路的東西。”