2024-06-30 11:27 来源：本站编辑
美国宇航局的OSIRIS-APEX航天器成功完成了最近的太阳通道，受到创新工程解决方案的保护，并显示出机载仪器的改进。图片来源:美国宇航局戈达德太空飞行中心/CI实验室
OSIRIS-APEX是美国宇航局的一艘宇宙飞船，它成功地导航到离太阳最近的地方，超出了设计预期和演示通过保护其敏感部件来实现稳健的工程。创新的技术，比如重新定位宁太阳能电池阵列的保护使它毫发无损，随后的测试显示，它的性能有了意想不到的改善相机和光谱仪等机载仪器。然而，工程师们仍然保持谨慎，因为航天器必须完成添加最后一次挑战近日点到达目标小行星阿波菲斯。
任务工程师相信NASA的OSIRIS-APEX(起源，光谱解释，资源识别-阿波菲斯探测器)航天器能够在2024年1月2日最接近太阳。他们的模型预测，尽管OSIRIS-APEX比最初设计的距离太阳更近2500万英里，但它及其组件仍将保持安全。
任务小组在3月中旬下载了存储的遥测数据后证实，该航天器确实毫发无损。该团队还在4月初测试了OSIRIS-APEX的仪器，当时航天器离太阳足够远，可以恢复正常运行。在2023年12月至3月期间，OSIRIS-APEX处于非活动状态，只有有限的遥测数据可供地球上的团队使用。
宇宙飞船的健康状况良好要归功于创造性的工程设计。工程师们将OSIRIS-APEX放置在一个相对于太阳的固定方向上，并重新定位其两个太阳能电池阵列中的一个，以便在通过期间为航天器最敏感的部件遮阳。
宇宙飞船在围绕太阳的椭圆轨道上运行，这使得它大约每9个月到达离太阳最近的一个点，称为近日点。为了在2029年与新目标阿波菲斯相遇，航天器的轨道包括几个近日点，这些近日点比航天器组件最初设计的承受能力更接近太阳。
这两张照片都是由OSIRIS-APEX上的StowCam相机拍摄的，分别是在2024年1月2日近日点之前(左图)和之后(右图)，拍摄时间间隔为6个月。值得注意的是，航天器表面没有可观察到的差异，这很好地表明，近日点期间面临的更高温度并没有改变航天器。从两张相同的图像中获得的另一个见解是，相机的性能也没有受到近日点的影响。StowCam是一种彩色成像仪，是组成TAGCAMS(触控相机系统)的三个相机之一，TAGCAMS是OSIRIS-APEX的制导、导航和控制系统的一部分。TAGCAMS由马林空间科学系统公司设计、制造和测试;洛克希德·马丁公司将TAGCAMS集成到OSIRIS-APEX航天器上，并操作TAGCAMS。来源:NASA/亚利桑那大学/洛克希德·马丁公司
位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心的OSIRIS-APEX任务系统工程师罗恩·明克说:“我们的航天器配置对OSIRIS-APEX的保护效果非常好，所以我对第一次近距离近日点通过感到非常鼓舞。”
除了证实1月的近日点符合预测外，工程师们在测试航天器组件时发现了惊喜。在高温下暴露后，一些仪器的效果比预期的要好。
一台帮助绘制小行星本努(Bennu)地图的相机，将在阿波菲斯(Apophis)上做同样的工作，自2023年4月13日(最后一次测试)以来，“热像素”减少了70%。热像素在常用的太空相机中很常见，当探测器暴露在高能辐射(主要来自太阳)下时，就会在图像中出现白点。
“我们认为来自太阳的热量通过退火重置了像素，”位于美国宇航局戈达德的OSIRIS-APEX项目科学家艾米·西蒙说。退火是一种可以恢复仪器功能的加热过程，通常是通过一些航天器上的内置加热器故意进行的。
这是2020年10月20日，美国宇航局的OSIRIS-REx航天器从小行星本努表面采集样本时拍摄的，这一系列82张图像显示了SamCam成像仪在航天器接近并接触本努表面时的视野。OSIRIS-REx的采样头接触本努表面大约6秒，之后航天器进行了反向燃烧。来源:NASA/戈达德/亚利桑那大学
西蒙说，另一个可喜的惊喜来自航天器的可见光和近红外光谱仪。在近日点之前，绘制了本努表面成分图的光谱仪，将在阿波菲斯做同样的工作，似乎有一块来自本努的岩石卡在了它的校准端口里。科学家们怀疑，在2020年10月20日，当时名为OSIRIS-REx的宇宙飞船从小行星Bennu上采集样本后，一些阳光被阻挡了，无法通过仪器过滤。通过收集样本，然后启动引擎远离本努，航天器搅动了附着在它上面的灰尘和鹅卵石。
西蒙说:“但是，在收集样本后，随着足够多的航天器机动和发动机燃烧，校准端口中的岩石似乎已经被移走了。”科学家们将在2025年9月25日OSIRIS-APEX经过地球时再次检查光谱仪，以获得引力推动。
OSIRIS-APEX现在运行正常，它将继续前往小行星阿波菲斯，并于2029年会合。它在第一次接近近日点时的表现好于预期，这是个好消息。但工程师们提醒说，这并不意味着可以放松了。为了到达目的地，OSIRIS-APEX需要在三次地球引力的帮助下，再执行五次离太阳特别近的飞行。目前还不清楚六个近日点在比设计距离更近的地方的累积效应将如何影响航天器及其组件。
第二次OSIRIS-APEX近日点定于2024年9月1日。该航天器将距离太阳4650万英里，大约是地球到太阳距离的一半，并且在金星轨道内。
