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NASA 加紧研发红外太空望远镜,为了观测近地天体

张丹2019-04-29 10:05:34

还是缺钱。

为了实现观测近地天体的目标,NASA 正在加紧研发一种名为 NEOCam 的红外太空望远镜。

近地天体是指在太阳系轨道内运行的接近地球的所有天体,包括有数以千计的近地小行星、彗星等。天文学家们普遍认为,这些天体在过去与地球碰撞过程中,对地球的地质和生物史有着重要影响。

在 1980 年代前后的研究中,人们逐渐提高了对这类天体的危险认识,认为即便是小至 20 米的小行星如果撞击地球也会产生足够强的冲击波和热量来破坏人类的生存环境,较大的小行星则在穿透大气层到地球表面时,会产生陨石坑或海啸。

1998 年以来,美国、欧盟、亚洲、澳大利亚国家就在进行一个名为“太空卫士(Spaceguard)”的项目,来发现和研究在地球轨道 4500 万公里内有可能对地球造成影响的近地天体。2005 年时,美国议会通过了一项法律,要求 NASA 在 2020 年前找出 90% 的直径大于 140 米的近地天体。

为了完成这个目标,NASA 从2006 年开始研发 NEOCam 红外太空望远镜,这个望远镜也被称作是近地物体相机。

NEOCam 设计模型

据一篇发表在《美国天文学会》杂志上的论文,相机是一个物镜尺寸为 50 厘米的望远镜,能在 30 开氏度(约 -300 摄氏度)的情况下正常运行,同时还需要一个中远红外带通滤光片来观测小行星的物理特征。

直到 2013 年,这个相机才通过一些关键设计测试,如在深空温度和压力环境下的性能稳定性。2015 年 NASA 才决定把 NEOCam 作为 2020 年执行太空观测飞行任务的项目之一,并给了 300 万美元继续推进研发进展。

2018 年 6 月,NASA 宣布监测到了约 8000 个近地天体,预计还有超过 2 倍数量的物体未发现。在这期间,NASA 主要用大型的天气观测望远镜和太空探测器来进行监测,但这两种监测方式能收集的数据有限,如果想达到 90% 的目标,还是需要红外观测的辅助,因为大多数在宇宙中的物体太暗无法在可见光谱中观察到。

即使是加上 NEOCam,NASA 已经无法在 2020 前完成近地天体的观测任务,预计这项任务将被延期至 2034 年,甚至更久。NASA 还在等美国国家科学院完成一项关于寻找近地天体最佳方式的研究。

现在 NEOCam 已经开始进行初步设计,完成建筑和发射探测至少还需要 4 年的时间,而推动 NEOCam 的应用还需要更多资金。2019 年 NASA 行星防御的预算只有 1.5 亿美元。2020 年 NASA 还要完成双小行星重定向测试任务,仅这个项目就需要接近 1.5 亿美元的资金。

事实上,对于 NASA 来说,监测小行星并不仅仅是在帮人类避免灾难,收集的数据还可以为其商业合作伙伴未来的太空计划提供支持。美国人对如何去火星的兴趣可比担心小行星撞地球多多了。

题图: NASA on Unsplash

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