为 12 年的探索任务加油,美国宇航局的露西科学探测器几乎准备于 16 月 XNUMX 日从佛罗里达州的太空海岸发射,开始穿越太阳系的旅程,访问八颗小行星,这是单个航天器的创纪录数量。
地面团队上个月在佛罗里达州泰特斯维尔的 Astrotech 有效载荷处理设施的气候控制洁净室内完成了对露西航天器的测试,距离美国宇航局肯尼迪航天中心的大门几英里。
自从露西航天器从位于科罗拉多州的洛克希德马丁工厂抵达以来,测试结束了 Astrotech 为期两个月的活动。 技术人员将肼和四氧化二氮推进剂装入探测器,为其小型机动推进器和主发动机提供动力,这将有助于引导露西前往其小行星目标。
“露西已经完成了,我们已经准备好起飞了,”来自科罗拉多州博尔德市西南研究所 (SWRI) 的任务首席研究员哈尔·莱维森 (Hal Levison) 说。
这项耗资 981 亿美元的任务将首次探索被称为特洛伊人的小行星群,这些小行星在木星前后绕太阳运行。
科学家们认为,特洛伊小行星代表了 4.5 亿年前太阳系形成后遗留下来的各种小型行星构件的不同样本。 从 2025 年到 2033 年,露西将飞越八颗不同的小行星,其中七颗属于特洛伊木马群。
这艘重 3,300 磅(1,500 公斤)的露西航天器计划于 5 月 16 日在美国东部时间上午 75 点 5 分(格林威治标准时间 34)的一个 0834 分钟的窗口开启期间搭乘阿特拉斯 23 号火箭发射。 该任务有 XNUMX 天的时间发射并利用地球与外太阳系小行星之间的独特对齐方式。
如果今年有什么事情阻止发射,美国宇航局有备用机会在 2022 年 XNUMX 月发射露西,而不会对任务的科学目标产生任何影响。
但发射活动在佛罗里达州进行得很顺利,官员们克服了与 COVID-19 大流行相关的障碍,让露西按计划进行。
美国宇航局戈达德太空飞行中心露西的副项目经理阿林·巴特尔斯说:“大流行对我们的打击真是不合时宜。” “当仪器团队刚刚进入他们的制造和测试时,它恰到好处。
“超过 400 个组件进入航天器。 那时我们还处于供应链阶段。 在最好的情况下,行星发射期是非常无情的,因为一切都必须按照时间表进行,”巴特尔斯说。 “在像这样的大流行期间尝试这样做是一种非常令人生畏的情况,我不确定当大流行来袭时每个人都认为我们能够按时完成。”
但工程师们完成了航天器的组装,安装了三台科学仪器,完成了探测器扇形太阳能电池阵列的构建,并让露西通过了一系列测试,以确保它能够经受住发射和深空操作的严苛考验。
“我们目前没有在航天器或运载火箭上开展任何与我们任何人有关的工作,”美国宇航局露西任务发射主任奥马尔贝兹说。
上周五,联合发射联盟在卡纳维拉尔角完成了倒计时彩排。 发射团队将煤油、液氢和液氧推进剂装入露西任务的阿特拉斯 5 号火箭,验证运载火箭和地面系统已为真正的倒计时做好准备。
贝兹在接受 Spaceflight Now 采访时说:“我们在周五晚上的测试中状态良好,因此飞行器已准备好接受封装的露西航天器。” “所以我们准备好了。”
虽然 ULA 上周测试了阿特拉斯 5 号火箭,但 Astrotech 有效载荷处理设施的工作人员将露西航天器封装在阿特拉斯 5 号的鼻罩内。 空气动力学整流罩将在最后的发射前准备期间保护探测器,并在进入太空的最初几分钟保护飞行器。
由 ULA 在德克萨斯州哈林根生产的 13.8 英尺(4.2 米)有效载荷整流罩上印有露西任务标志。 徽章上绘有人类祖先的化石遗骸,1974 年在埃塞俄比亚发现她的科学家将其称为露西。
露西骷髅成为露西小行星任务的同名人物。
就像化石发现让科学家了解人类进化一样,特洛伊小行星可以提供有关太阳系古代历史的线索。 木星形成并落入当前轨道后,小行星成群结队,每个小行星都以太阳系最大行星前后的引力稳定平衡点为中心。
化石露西因科学家们在庆祝这一发现时听到披头士乐队的歌曲“钻石天空中的露西”而得名。 开发特洛伊小行星探测器的科学家们看到了这种联系。
“这些小行星真的就像天空中的钻石,因为它们对于理解巨型行星如何形成和太阳系如何演化具有科学价值,”莱维森说。
“那块化石改变了我们对原始人类进化的理解,就像我们希望露西航天器将改变我们对太阳系的理解一样,”来自 SWRI 的任务副首席研究员 Cathy Olkin 说。
NASA 选择了 Lucy 任务以及另一颗名为 Psyche 的小行星探索计划,于 2017 年进行开发。 Psyche 计划于明年发射,环绕一颗富含金属的小行星运行。
研究人员认为,特洛伊小行星是太阳系历史最早时期的遗留物,当时类似的小天体聚集在一起形成了外太阳系的气体和冰行星。
“如果这一切都是真的,而露西将要检验其中一些假设,那么这些天体确实代表了形成于整个外太阳系的天体,并且现在处于特洛伊群落中,像露西这样的任务可以去那里研究他们,”莱维森说。
科学家们对特洛伊小行星知之甚少。 露西将成为第一个穿越特洛伊木马群的航天器,研究人员在那里发现了 7,000 多个小物体。 使用大型望远镜,可能还有成千上万的等待发现。
但即使是哈勃太空望远镜也无法解析特洛伊小行星的组成和外观的细节。 科学家们对露西要访问的每个物体的大小有一个粗略的估计,并且对它们的颜色有所了解。 有些是灰色的,有些在外观上更红。
从卡纳维拉尔角发射升空后,“露西”号航天器将在类似于地球的环绕太阳轨道上运行一年,然后于明年 XNUMX 月返回其母行星进行重力辅助弹弓机动,开始进入太阳系。
2024 年 2025 月的第二次地球飞越将使露西首次遭遇小行星。 该航天器将在 XNUMX 年 XNUMX 月飞越小行星唐纳德约翰森,该小行星以发现露西化石的科学家的名字命名。
然后,露西将在 15 年 2027 月至 2028 年 XNUMX 月之间的短短 XNUMX 个月内飞入第一个特洛伊木马群,访问五颗小行星——包括其中一个天体的一个小卫星。
在最远的弧线上,露西距离太阳将超过 500 亿英里(800 亿公里)。 该航天器将成为有史以来依赖太阳能的离太阳最远的航天器。
地球在 2030 年的最后一次摆动将使露西为 12 年任务的最后一次相遇做好准备,即 2033 年 60 月飞越一对名为 Patroclus 和 Menoetius 的双小行星。这两个天体的大小都差不多,直径超过 100 英里(XNUMX 公里),使它们成为露西太阳系逗留的最大目标。
在每颗小行星上,露西将只有几个小时的时间来拍摄最好的照片并收集最有用的数据。 探测器将以每秒几英里的相对速度掠过小行星,使用万向节仪器平台指向其相机和科学仪器。
NASA 项目科学家基思·诺尔 (Keith Noll) 表示:“露西是一项飞越任务,因此在花费数年时间飞行超过 600 亿英里到达我们的目标之后,我们几乎直接瞄准目标,在距离目标表面 1,000 英里(XNUMX 公里)的范围内飞行。”为了露西任务。 “而且露西并没有因为这些飞越而减速。”
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在Twitter上关注Stephen Clark: @ StephenClark1.
来源:https://spaceflightnow.com/2021/10/06/nasas-lucy-asteroid-mission-10-days-from-launch/
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