美國國家航空暨太空總署（NASA）的近地天體勘測器（NEO Surveyor）是一種紅外線太空望遠鏡，正在噴射推進實驗室建造，旨在探測難以發現的對地球構成威脅的小行星和彗星。該太空船定於2027 年發射，將在L1 拉格朗日點運行，利用先進的紅外線探測器發現和追蹤近地天體，包括暗色小行星。該航天器的任務透過各機構的合作努力得到加強，確保以強有力的方法進行行星防禦。

這幅藝術家的概念圖描繪了美國國家航空暨太空總署的近地天體巡天者在深空中的情景。太空船腹部的黑板角形結構是正在JPL 建造的儀器外殼。任務的紅外線望遠鏡將安裝在外殼內。圖片來源：NASA/JPL-Caltech

美國國家航空暨太空總署（NASA）的新小行星探測太空船正在南加州的噴射推進實驗室成形。這台尖端的紅外線太空望遠鏡被稱為”近地天體探測器”（NEO Surveyor），它將尋找最難發現的、可能對我們的星球造成危害的小行星和彗星。事實上，這是該機構第一台專為行星防禦而設計的太空望遠鏡。

該太空船計畫於2027 年底發射，將飛行100 萬英里到達地球和太陽之間的引力穩定區域–稱為L1 拉格朗日點。在那裡，它的大型遮陽板將阻擋眩光和太陽光的熱量，使任務能夠發現和追蹤從太陽方向接近地球的近地天體，這是其他天文台難以做到的。這台空間望遠鏡也可能發現被稱為”地球三劍客”的小行星，這些小行星在地球軌道上前進或後退，很難從地面或地球軌道上看到它們。

7月17日，在美國國家航空暨太空總署噴射推進實驗室，一面後來被安裝在近地天體勘測器望遠鏡內的鏡子，顯示了首席光學工程師布萊恩-莫納塞利在檢查鏡子表面時的倒影。圖片來源：NASA/JPL-Caltech

近地天體巡天探測器依靠最先進的探測器觀測人眼看不見的兩個紅外線波段。近地天體無論有多暗，在太陽的加熱下都會發出明亮的紅外光（見下圖）。正因為如此，這架望遠鏡將能夠發現黑暗的小行星和彗星，它們不會反射太多可見光。它還將測量這些天體，這對可見光望遠鏡來說是一項具有挑戰性的任務，因為它們很難區分小的、高反射率的天體和大的、暗的天體。

“近地天體勘測器的優化是為了幫助我們做一件具體的事情：使人類能夠提前足夠的時間發現最危險的小行星和彗星，以便我們能夠對它們採取一些措施，”近地天體勘測器勘測主任、加州大學洛杉磯分校教授艾米-邁因澤說。 “我們的目標是建造一個能夠發現、追蹤和描述最有可能撞擊地球的天體的太空船。在這個過程中，我們將了解許多關於它們的起源和演變的資訊”。

這張圖表說明了為什麼紅外線感應望遠鏡比可見光望遠鏡更適合尋找小而暗的小行星。圖表頂部顯示了三顆大小相同但成分不同的小行星在可見光下的表現。表面上更閃亮的小行星，或者說反照率更高的小行星，會比暗色小行星看起來更亮，即使它們大小相同。這是因為更閃亮的小行星會反射更多來自太陽的可見光。圖表底部顯示的是同樣的三顆小行星在紅外光下的情況。無論反照率如何，它們看起來亮度相同。同樣大小的物體由於被太陽加熱，會輻射出差不多數量的紅外光。紅外線望遠鏡更容易看到又小又黑的小行星，因為它感應到的是天體的熱訊號，而不是反射的少量陽光。資料來源：NASA/JPL-Caltech

飛船唯一的儀器就是它的望遠鏡。這台望遠鏡約有洗衣機和烘乾機那麼大，是在JPL的無塵室裡製造的，它的鋁製塊體被稱為光學工作台。這款望遠鏡被稱為三鏡方位望遠鏡，它將依靠曲面鏡將光線聚焦到紅外線探測器上，從而最大限度地減少光學像差。

JPL首席光學工程師布萊恩-莫納切利（Brian Monacelli）說：”我們一直在精心管理太空船望遠鏡鏡面的製造工作，所有鏡面已於7月前運抵JPL無塵室。它的鏡面是用鑽石車床對實心鋁進行成型和拋光的。

莫納切利檢查了鏡子表面的碎片和損壞情況，然後JPL 的光學機械技術人員和工程師團隊在8 月將鏡子安裝到望遠鏡的光學工作台上。接下來，他們將測量望遠鏡的性能並校準鏡面。

7月17日，在南加州美國太空總署噴射推進實驗室的無塵室裡，一名技術人員操作鉸接設備旋轉近地天體巡天者的鋁製光學工作台（太空船望遠鏡的一部分）。圖片來源：NASA/JPL-Caltech

與反射鏡組件相輔相成的是望遠鏡的汞鎘碲探測器，它們與美國宇航局最近退役的NEOWISE（近地天體寬視場紅外線巡天探測器的簡稱）任務所使用的探測器類似。這些偵測器的一個優點是，它們不一定需要低溫冷卻器或低溫凝固劑來降低工作溫度以偵測紅外線波長。低溫冷卻器和冷凍劑會限制太空船的壽命。近地天體勘測器將利用其大型遮陽板阻擋太陽光加熱望遠鏡，並佔據月球軌道之外的軌道，盡量減少來自地球的熱量，從而保持低溫。

這台望遠鏡最終將安裝在太空船的儀器箱內，儀器箱正在JPL 歷史悠久的1 號高灣無塵室中組裝，美國宇航局的旅行者號、卡西尼號和毅力號等飛行任務都是在這裡建造的。儀器外殼由深色複合材料製成，可以散熱，有助於保持望遠鏡的冷卻，防止其自身的熱量影響觀測結果。

在未來幾週內完工後，團隊將對外殼進行測試，以確保它能經受太空探索的嚴酷考驗。然後，它將安裝在遮陽板的背面以及為太空船提供動力和控制的電子系統的頂部。

JPL近地天體巡天者專案經理湯姆-霍夫曼（Tom Hoffman）說：”整個團隊經過長時間的努力才取得了今天的成就，我們很高興看到來自全國各地的機構和工業合作者為我們提供了各種硬體。

透過JPL 的即時鏡頭，可以每週7 天、每天24 小時觀看近地天體巡天探測器的組裝過程。

近地天體勘測者任務標誌著美國國家航空暨太空總署向實現美國國會規定的目標邁出了重要一步，即發現並描述距離我們地球軌道3000 萬英里（4800 萬公里）以內直徑超過460 英尺（140 米）的近地天體中至少90%的天體。這種大小的天體如果撞擊地球，可能會造成嚴重的區域性破壞，甚至更糟。

該任務由美國國家航空暨太空總署科學任務局行星科學部負責；計畫監督由行星防禦協調辦公室負責，該辦公室成立於2016年，旨在管理該機構在行星防禦方面的持續努力。美國國家航空暨太空總署馬歇爾太空飛行中心的行星任務計畫辦公室負責近地天體勘測器的計畫管理。

該計畫由JPL 開發，由加州大學洛杉磯分校的勘測主管Amy Mainzer 領導。一些知名的航空航太和工程公司已簽約建造太空船及其儀器，其中包括BAE 系統公司、太空動力學實驗室和Teledyne 公司。科羅拉多大學博爾德分校的大氣和空間物理實驗室將為運作提供支持，位於加州帕薩迪納的IPAC-Caltech 負責處理測量資料和製作任務的資料產品。加州理工學院為美國國家航空暨太空總署管理JPL。

編譯自/ ScitechDaily