源光譜釋義資源安全風化層辨認探測器

源光譜釋義資源安全風化層辨認探測器

源光譜釋義資源安全風化層辨認探測器,是一款小行星樣本返回探測器。

美國宇航局計畫於2016年9月份發射一個源光譜釋義資源安全風化層辨認探測器。

美國東部時間2016年9月8日19時5分(台北時間9日7時5分),隨著聯合發射聯盟的阿特拉斯5型火箭在加利福尼亞州卡納維拉爾角發射基地升空,搭載其上的美國國家航空航天局(NASA)的OSIRIS-REx探測器開始了歷時7年的“獵星之旅”——奔赴億萬里外的小行星貝努(Bennu),觀察、取樣後返回。

基本介紹

  • 中文名:源光譜釋義資源安全風化層辨認探測器
  • 外文名:OSIRIS-REx
  • 研發機構:美國宇航局
  • 設備用途:從小行星帶回樣本
  • 套用領域:航天航空
  • :6米
  • :2.43米
  • :3.15米
  • 淨重:880公斤
設備構造,設備功能,研發計畫,工作歷程,飛行計畫,目的,

設備構造

源光譜釋義資源安全風化層辨認探測器由可見光和紅外光譜儀、OSIRIS-REx相機套件(OCAMS)、OSIRIS-REx雷射測高計、風化層X射線成像光譜儀等設備構成。

設備功能

源光譜釋義資源安全風化層辨認探測器是旨在從小行星帶回樣本的探測器。有助於天文學家了解小行星的構成和起源,甚或是地球的起源。
“源光譜釋義資源安全風化層辨認探測器”上的可見光和紅外光譜儀可測量來自小行星貝努的可見光和近紅外光,辨別這顆太空岩石上存在的化學物質。
OSIRIS-REx相機套件(OCAMS),也是由亞利桑那大學製造,是一個由三個相機組成的套件,可以提供全球圖像測繪以及樣本地點成像,並記錄整個取樣過程。
OSIRIS-REx雷射測高計(OLA)是一個掃描光探測與測量儀(通過向目標發射雷射並分析反射光來測量距離的遙感技術),由加拿大航天局研製而成。雷射測高計可提供貝努的高解析度地形資料,有助於科學家挑選確定取樣地點。
風化層X射線成像光譜儀,由麻省理工學院與哈佛大學天文台共同研製。風化層X射線成像光譜儀可確定貝努表面的元素,與可見光和紅外光譜儀及熱發射光譜儀提供的礦物測繪相互補充。

研發計畫

截至2015年,OSIRIS-REx探測器還處於組裝、測試及發射操作階段。科學家將對整個探測器及其所有設備進行徹底反覆安裝測試檢查,以確保其順利完成此次太空之行,並圓滿完成探測任務。熱發射光譜儀計畫於2015年6月底完成安裝,可見光和紅外光譜儀將於7月初運送過來。相機套件和風化層X射線成像光譜儀將於夏末安裝完畢,雷射測高計將於秋季抵達
當所有設備均安裝妥當後,探測飛船將接受系統級環境試驗,整個試驗將於2016年五月份結束。之後,探測飛船將按日程安排海運至位於佛羅里達州的卡納維拉爾角,與“阿特拉斯5號”火箭配對,計畫於2016年9月份進行發射。

工作歷程

美國東部時間2016年9月8日19時5分(台北時間9日7時5分),隨著聯合發射聯盟的阿特拉斯5型火箭在加利福尼亞州卡納維拉爾角發射基地升空,搭載其上的美國國家航空航天局(NASA)的OSIRIS-REx探測器開始了歷時7年的“獵星之旅”——奔赴億萬里外的小行星貝努(Bennu),觀察、取樣後返回。
2017年2月10日,NASA的“源光譜釋義資源安全風化層辨認探測器(OSIRIS—REx)”,正在搜尋一類神秘莫測的近地天體-地球的特洛伊(Trojan)小行星。研究人員表示,此次搜尋或許能探測到地球的原初組成成分。地球的特洛伊小行星被地球重力控制在拉格朗日點,共享地球的軌道,在地球圍繞太陽旋轉的時候分別在其前後追隨。OSIRIS-Rex目前正處在追逐“貝努(Bennu)”小行星的旅程中,正通過地球的第四個拉格朗日點,離地球約1.5億公里。

飛行計畫

按照計畫,OSIRIS-REx要在孤寂的太空中飛行兩年,於2018年8月抵達到貝努。探測器不會降落到小行星上,而是圍繞其進行3D拍照、繪圖,並尋找安全適宜的取樣點。如果一切順利,2020年7月,OSIRIS-REx將展開3.35米長的機械臂系統“TAGSAM”,與貝努做一次5秒鐘的親密接觸。在這5秒鐘里,機械臂會“噴出”一口氮氣,激起貝努表面的岩屑和塵土,並抓取一小撮作為樣本。OSIRIS-REx攜帶了足夠的氮,讓其機械臂系統有三次抓取機會,但若第一次嘗試即成功,為安全起見,NASA不會讓OSIRIS-REx再次取樣。NASA希望至少能獲得60克的小行星樣本。
根據NASA的時間表,OSIRIS-REx探測器將於2021年3月踏上歸家之途,預計2023年9月到達近地點。但這個“獵星英雄”不會接受人們的膜拜,它會將戰利品——小行星樣本放在一個46公斤重的返回艙中,投放到位於猶他州鹽湖城附近的猶他測試訓練場。之後,這些樣本會被送往NASA位於休斯頓的詹森航天中心,科學家們將用兩年時間對其進行研究分析。而OSIRIS-REx在完成樣本遞送任務後,將繼續飛行,進入一個穩定的繞日軌道。NASA稱其或許還另有他用,但可以肯定的是,它再也不會給地球帶回任何樣本了。

目的

此次OSIRIS-REx遠赴億萬里外“獵星”,是NASA繼“新視野號”飛越冥王星、“朱諾”號探測木星後的第三個“新疆界項目”任務,其目的是希望通過對小行星的近距離觀測和對行星樣本的分析,以對太陽系的形成及演化、地球生命的起源等有更多的了解,並加深對近地空間存在的資源以及威脅的認知。
搜尋特洛伊小行星進行的操作,非常類似於這款太空飛行器在2018年接近“貝努”時在其周圍搜尋衛星和其他潛在威脅的操作,能夠提前進行這些關鍵任務操作,將幫助OSIRIS-Rex在到達“貝努”時降低風險。

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