宇宙飞船LICIACube,将观看NASA史诗般的DART撞击小行星

宇宙飞船LICIACube,将观看NASA史诗般的DART撞击小行星

如上图所示:DART将撞向Dimorphos,改变它围绕更大的Didymos小行星的轨道。意大利的第一个深空任务LICIACube,将使用LUKE和LEIA光学相机来观察交会。

一颗小卫星将观察它的机器人同伴撞击一颗小行星,追踪这一非凡的遭遇,并将视频发回地球。

美国宇航局(NASA)和国际机构正以行星防御的名义走到一起。由约翰霍普金斯大学应用物理实验室(APL)领导的双小行星重定向测试(DART)任务是该项目的第一个任务。如果一切按计划进行,NASA的DART航天器将于11月24日早些时候发射,在明年晚些时候抵达一对近地小行星。

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DART的任务很简单:通过撞击两块太空岩石中较小的那一块进行自毁,希望能改变那块岩石的轨道。但是,为了让科学家们了解这次新的碰撞是否调整了小行星的速度,这将对未来的行星防御产生重大影响,一颗受《星球大战》启发命名的小卫星将从边线收集数据。这颗立方体卫星是意大利的第一个深空任务,名为LICIACube。

LICIACube,也就是用于小行星成像的轻意大利立方体卫星,没有它勇敢的同伴那么大。当DART展开翅膀时,它的大小和一辆校车差不多。LICIACube配备了LUKE(LICIACube Unit Key Explorer)和LEIA(LICIACube Explorer Imaging for Asteroid)光学相机,总重量约14公斤,不会比一个钱包大多少。

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LICIACube是在意大利都灵的任务控制中心操作的。这颗小型成像卫星将随DART前往小行星Dimorphos,这是一颗绕较大的小行星Didymos运行的类似月球的小岩石。工程师们必须保持LICIACube的体积很小,以便它和DART在太空之旅中一起舒适地旅行。DART的首席研究员安迪·程(Andy Cheng)表示:“DART无法携带更大的航天器前往Didymos。”

在DART攻击Dimorphos的10天前,航天器将释放LICIACube,小卫星将启动推进器,与DART进行最后的告别。与DART不同的是,LICIACube将在撞击中幸存下来,并飞过这两颗小行星。

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如上图所示:在这张图片中,在LICIACube立方体卫星于2021年8月抵达马里兰州约翰·霍普金斯应用物理实验室(APL)后,DART团队的工程师抬起并检查了它。卫星机翼上的一个太阳能电池板阵列在这张照片中可见。

为了捕捉到这一特殊时刻,LICIACube需要动作敏捷,并在距离碰撞点刚好的距离处寻找最佳视角。据意大利航天局(ASI)LICIACube项目经理西蒙娜·皮罗塔(Simone Pirrotta)介绍,这颗立方体卫星必须模拟一个人在高速公路上开车时,想要看停在路边的另一辆车。

皮罗塔表示:“速度越快、距离越近,你转过头的速度就越快。通过的距离必须是适当的,不要太近,以降低和弹射物质碰撞的风险,但要足够近,以获得良好的成像。”

根据皮罗塔的说法,LICIACube的LEIA是一个高分辨率的成像仪,可以观察到撞击羽流和小行星表面的细节。安迪表示,它可以非常清晰地看到撞击现场的黑白画面。相比之下,LUKE有更大的视野,可以在整个过程中跟踪羽流的整个宽度。此外,LUKE配备了红绿蓝滤色器,可以帮助科学家了解小卫星的物理特性。

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DART有自己的功能强大的摄像头,叫做DRACO。据安迪说,撞击前4小时,DART将切换到自动控制系统,使用DRACO的图像引导自己撞向Dimorphos。但一旦宇宙飞船袭击,DRACO将被摧毁,只有LUKE和LEIA将留下报告。

皮罗塔谈到:“飞行任务第一阶段拍摄的最有趣、最关键的照片,将被迅速传送出去。”皮罗塔补充说,数据将通过深空网络传输到都灵,然后到达ASI在罗马的科学操作中心。这就是数据被发送到NASA和APL的时候。

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如上图所示:来自意大利航天局的工程师亚历山德罗·迪·保拉(Alessandro di Paola,左)和西尔维奥·帕楚诺(Silvio Patruno,右)在DART航天器和装有LICIACube的完整盒子(中)旁边拍照。

安迪表示:“DART撞击前的图像数据将实时传输到地球,我们将拭目以待。光从Didymos到地球的单程时间延迟只有大约38秒。”

LICIACube将存储图像数据,并将在坠毁后的几周和几个月继续向地球传输图像。

意大利和美国的搜救队在接触之前将保持密切合作,各自独立地执行任务,碰撞后也将继续这样做。皮罗塔表示:“意大利和美国科学家已经在建模和预测方面进行了合作,他们将分析各自收集的图片,并合并数据,以便更有效地利用数据。”

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这艘小型飞船的下一篇章不会持续太久。按照设计,LICIACube可以在近地太空绕太阳运行至少6个月,皮罗塔预计这颗立方体卫星的寿命会更长。然而,这个强大而又小巧的航天器在设计上无法承受在太阳系中的第二次任务。

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页面更新:2024-03-03

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