美國國家航空暨太空總署（NASA）將透過太空行走修復國際太空站上的NICER望遠鏡，以解決影響觀測的漏光問題。 NICER 位於國際太空站的太陽能板附近，用於研究宇宙現象，並作為基於脈衝星導航的試驗平台。

這張2018年6月8日獲得的圖片顯示的是美國國家航空暨太空總署（NASA）在國際太空站上的NICER（中子星內部成分探測器），它在這裡研究中子星和其他X射線源。 NICER的大小與一台洗衣機差不多。可以看到其X 射線聚光器的遮陽板呈圓形排列。資料來源：美國國家航空暨太空總署

美國國家航空暨太空總署（NASA）計劃在今年稍後的太空行走中修復國際太空站（ISS）上的X射線望遠鏡NICER（中子星內部成分探測器）。這將是太空人服務的第四個在軌科學觀測站。

2023 年5 月，科學家發現NICER 出現了”漏光”現象。不需要的陽光進入儀器，並照射到望遠鏡敏感的探測器上。研究團隊立即採取措施減輕對觀測的影響，同時也開始考慮可能的修復方法。

位於馬裡蘭州格林貝爾特的NASA 戈達德太空飛行中心的NICER 科學負責人Zaven Arzoumanian 說：”陽光幹擾了NICER 在空間站白天收集可行的X 射線測量數據的能力。夜間觀測不受影響，該望遠鏡將繼續產生令人難以置信的科學成果。

4月12日星期五，在德州馬蹄灣舉行的美國天文學會高能天文物理學分會第21次會議上，Arzoumanian在一次演講中介紹了為解決這個問題所做的努力。

這段延時影片拍攝於2018年6月8日，展示了美國國家航空暨太空總署（NASA）中子星內部成分探測器（NICER）在國際太空站上研究脈衝星和其他X射線源時的精確編排。 NICER 每天都要觀測和追蹤大量來源，從最接近太陽的恆星半人馬座到其他星系的X 射線源。影片中的運動代表了一個90 分鐘多一點的軌道，被加速了100 倍。資料來源：美國國家航空暨太空總署

NICER 的設計和貢獻

NICER 位於太空站內側右舷太陽能板附近。它從那裡俯瞰X 射線天空，收集許多宇宙現象的數據，例如來自被稱為中子星的超密集恆星殘骸的規律脈衝和來自閃爍黑洞的”光回波”。觀測這些天體有助於回答有關其性質和行為的問題，並加深我們對物質和重力的理解。 2017年，NICER還透過一項名為SEXTANT（X射線定時和導航技術站探測器）的計劃，展示瞭如何利用銀河系中的脈衝中子星作為未來深空探索的導航信標。

該望遠鏡有56 個鋁製X 射線聚光器。每個聚光器都有一組嵌套的反射鏡，用於將X 射線跳過聚光器進入偵測器。聚光燈前面有一個薄薄的過濾器，叫做熱屏蔽，可以阻擋陽光。聚光器頂部是一塊中空的圓形碳複合材料，稱為遮陽板，有六個部分，就像一個切片的餡餅。遮陽板的作用是使聚光器在陽光下保持涼爽，並保護脆弱的熱屏蔽。漏光事件發生後，照片顯示一些遮陽板上有幾處小面積的損壞，但損壞原因尚不清楚。

2018年10月4日，遠徵56號機組成員從聯盟號太空船上拍攝的這張照片顯示，國際太空站在脫離對接後出現。 NICER是矗立在太空站主桁架上方的白色小盒子，位於最右側，毗鄰內部太陽能板。圖片來源：NASA/Roscosmos

為NICER 提供服務面臨的挑戰

“我們設計NICER 並不是為了為任務提供服務。它是用機器人安裝的，我們從地面操作它，”NICER 在戈達德的首席研究員Keith Gendreau 說。 “維修的可能性是一個令人興奮的挑戰。我們考慮了太空行走和機器人兩種解決方案，研究如何利用望遠鏡和太空站工具包中已有的東西來安裝補丁。”

經過幾個月的考慮，最終選擇了太空行走作為前進的道路。美國國家航空暨太空總署（NASA）的哈伯太空望遠鏡和太陽高度飛行任務以及AMS（阿爾法磁譜儀，也在太空站上）是唯一由太空人在軌道上修理的其他科學觀測站。

修復戰略和未來步驟

NICER 的解決方案簡單明了。五塊餅形楔子將插入損壞最嚴重區域上方的遮陽板，並鎖定到位。這些補丁的設計利用了太空人現有的一種名為T 形手柄工具的設備。

“雖然我們努力確保補丁的機械結構簡單，但太空中的大多數維修活動都非常複雜，”戈達德的NICER機械負責人史蒂夫-凱尼恩（Steve Kenyon）說。 “我們一直在進行測試，以確認維修工作既能有效修復NICER 的漏光問題，又能保證太空行走和太空站的宇航員完全安全”。

這些補丁目前計劃在今年稍後搭乘諾斯羅普-格魯曼公司的第21次商業補給服務任務發射到太空站。太空人將在太空行走過程中完成貼片的安裝以及其他任務。

合作努力和科學影響

NICER 是美國太空總署探索者計畫中的一項天文物理學機會任務，利用太陽物理學和天文物理學科學領域的創新、簡化和高效管理方法，為從太空進行世界級科學調查提供頻繁的飛行機會。美國國家航空暨太空總署太空技術任務局為該任務的SEXTANT 部分提供支持，展示基於脈衝星的太空船導航。

NICER 也與JAXA（日本宇宙航空研究開發機構）的MAXI（全天空X 射線影像監控器）實驗進行自動串聯合作，快速觀測恆星和其他會發生不可預測耀斑的天體，從而推進對動態宇宙的科學認識。

編譯來源：ScitechDaily