行星防禦新時代開啟:NEOWISE結束工作NEO Surveyor嶄露頭角
美國國家航空暨太空總署(NASA)的近地天體搜尋任務NEOWISE 即將結束,但它的工作將由美國太空總署的下一代紅外線任務繼續進行:NEO Surveyor(近地天體巡天者)。
這張照片由美國太空總署的WISE 任務觀測,顯示了紅外光下的整個天空。銀河系的恆星從影像中心穿過,主要呈現青色。綠色和紅色代表星際塵埃。資料來源:NASA/JPL-加州理工學院/加州大學洛杉磯分校
美國國家航空暨太空總署的近地天體監視衛星任務已經運作了14 年多,將由近地天體巡視器接替,這是一個專門的紅外線望遠鏡,旨在探測危險的近地天體,計劃於2027 年發射。近地天體探測器為我們了解近地天體做出了巨大貢獻,進行了超過145 萬次紅外線測量,發現了包括215 個近地天體在內的新天體。其數據將繼續有助於行星防禦戰略。
美國國家航空暨太空總署(NASA)的近地天體寬視場紅外線巡天探測器(NEOWISE)任務在太空中成功運作了14 年多之後,將於7 月31 日結束。不過,在這項任務即將結束的同時,另一項任務也在醞釀中,它將利用從NEOWISE 任務中獲得的經驗:NASA 的近地天體巡天探測器(NEO Surveyor),這是第一台專門用於搜尋危險近地天體的紅外線太空望遠鏡。它將於2027 年底發射,是美國太空總署行星防禦戰略的重要一步。
“NEOWISE開發了新技術來發現和描述隱藏在大量紅外線巡天資料中的近地天體,它已成為幫助我們開發和運行NASA下一代紅外線太空望遠鏡的關鍵。它是一項先導任務,”加州大學洛杉磯分校NEOWISE 和近地天體巡天探測器首席研究員Amy Mainzer 說。 “近地天體巡天者將尋找最難發現的小行星和彗星,如果我們不先發現它們,它們可能會對地球造成重大損害。”
這張合成照片中的六個紅點在恆星背景中移動,表示近地天體監視衛星(NEOWISE)在2013年結束冬眠後發現的第一個近地天體:2013 YP139小行星的六個連續探測點的位置。插圖顯示的是其中一個探測器的放大視圖。圖片來源:NASA/JPL-Caltech
NEOWISE 的任務結束與太陽有關。大約每隔11年,我們的恆星就會經歷一個活動增加的週期,在一個被稱為太陽最大的時期達到頂峰。太陽耀斑和日冕物質拋射等爆炸事件變得更加頻繁,並加熱我們星球的大氣層,使其膨脹。大氣氣體反過來又會增加繞地球運行的衛星的阻力,使它們減速。由於太陽目前的活動量已達到預測的最高水平,而NEOWISE 沒有推進系統來維持自身在軌道上的運行,因此太空船很快就會降得太低而無法使用。
這台紅外線望遠鏡已經超額完成了不只一次,而是兩次任務的科學目標,從WISE(寬視場紅外線巡天探測器)開始,這台紅外線望遠鏡就要停止工作了。
WISE 由美國國家航空暨太空總署位於南加州的噴射推進實驗室管理,於2009 年12 月發射,為期六個月,任務是掃描整個紅外線天空。到了2010 年7 月,WISE 已經實現這一目標,其靈敏度遠遠超過以往的巡天觀測,美國國家航空暨太空總署將這項任務延長至2011 年。
這位藝術家的構想圖展示了寬視場紅外線巡天探測器(WISE)太空船在環繞地球的軌道上運行的情況。它在NEOWISE 任務中發現小行星並描述其特徵。圖片來源:NASA/JPL-Caltech
在這一階段,WISE 研究了遙遠的星系、排氣彗星、爆炸的白矮星和褐矮星。它發現了數千萬個活躍的超大質量黑洞。它還產生了關於星盤(圍繞恆星旋轉的氣體、塵埃和碎屑雲)的數據,公民科學家透過”星盤偵探“計畫繼續挖掘這些數據。
此外,它還擅長發現主帶小行星和近地天體,並發現了第一顆已知的地球特洛伊小行星。此外,這次飛行任務也對地面望遠鏡難以探測到的暗淡的近地天體進行了普查,發現這些天體佔近地天體總數的很大一部分。
圖為在猶他州洛根空間動力學實驗室的無塵室裡,工程師們正在處理WISE任務的望遠鏡。隨後,在2009 年12 月14 日太空船發射之前,航空電子設備硬體和太陽能板將被安裝上去。圖片來源:SDL
肉眼看不見的紅外線波長是由溫暖的物體發出的。為了防止WISE 本身產生的熱量幹擾其紅外線觀測,太空船依靠低溫冷卻劑。當冷卻劑耗盡時,WISE 已經繪製了兩次天空地圖,美國國家航空暨太空總署在2011 年2 月讓太空船進入休眠狀態。
不久之後,梅因澤和她的團隊為太空船提出了一項新任務:搜尋、追蹤和描述因太陽加熱而產生強烈紅外線訊號的近地天體。 NEOWISE副首席研究員、加州帕薩迪納市加州理工學院研究機構IPAC的科學家約瑟夫-馬西埃羅說:”在沒有冷卻劑的情況下,我們必須想辦法讓太空船冷卻到足以測量小行星紅外線訊號的溫度。地天體觀測計畫(該機構目前行星防禦計畫的前身)下重新啟動了這項任務,並將其命名為NEOWISE。
2020 年7 月9 日黎明前,猶他州鹿谷上空的C/2020 F3 彗星(NEOWISE)。資料來源:美國國家航空暨太空總署
透過從低地球軌道反覆觀測天空,NEOWISE 迄今已對44,000 多個太陽系天體進行了145 萬次紅外線測量。其中包括3000 多個近地天體,太空望遠鏡發現了其中的215 個。其中25 顆是彗星,其中著名的NEOWISE 彗星在2020 年夏天的夜空中清晰可見。 (見上圖)。
JPL的NEOWISE專案經理約瑟夫-亨特(Joseph Hunt)說:”太空船超出了所有預期,提供了科學界未來幾十年都將使用的大量數據。參與WISE 和NEOWISE 專案的科學家和工程師也建立了一個知識庫,有助於為未來的紅外線巡天任務提供資訊。
這架太空望遠鏡將繼續進行勘測,直到7月31日。然後,在8月8日,JPL的任務控制人員將發出指令,讓NEOWISE最後一次進入休眠狀態。自從發射以來,NEOWISE 的軌道一直在向地球靠近。預計NEOWISE 將於2024 年末至2025 年初的某個時候在地球大氣層中燒毀。
關於NEOWISE
近地天體監視衛星(NEOWISE)原名廣域紅外線巡天探測器(WISE),是美國國家航空暨太空總署於2009 年12 月發射的太空望遠鏡。望遠鏡於2013 年重新啟用,利用紅外線成像技術探測近地天體(NEOs)並確定其特徵。近地天體巡天探測器極大地促進了我們對接近地球的小行星和彗星的了解,提供了關於44000多個太陽系天體的數據,其中包括3000多個近地天體。
關於近地天體測量儀
近地天體勘測器定於2027 年發射,是近地天體監視衛星的指定繼承者,專門專注於行星防禦。這項任務將使用先進的紅外線望遠鏡來探測、追蹤和研究具有潛在危險的小行星和彗星。近地天體勘測器旨在提高我們監測可能對地球構成威脅的近地天體的能力,加強我們對可能發生的撞擊的防備。
編譯自/ ScitechDaily