欧空局小行星探测任务增设两颗立方星

“赫拉”在探测双胞胎小行星

航小宇讯:在飞往作为其探测对象的“双胞胎”(Didymos)双小行星系统时,欧空局规划中的“赫拉”探测器将不会感到孤独。两颗微小的立方星将与其一路同行,以部署在双胞胎周围,并最终实施着陆。同办公桌大小的“赫拉”相比,这两颗伴飞小行星个头儿都很小,足以装入公文包内。

立方星是基于标准化10厘米见方单体的纳型卫星。“赫拉”探测器上有足够的空间把两颗“六体”(6U)立方星带到双胞胎小行星系统。双胞胎由直径780米的主星和绕其做轨道运行、直径160米的子星构成。子星的非正式名称是“双胞胎卫星”(Didymoon)。“赫拉”任务收到了来自欧洲各国的立方星投标方案。评标委员会现已从中最终选定了两项方案。

双胞胎双小行星系统

“赫拉”项目经理卡内利说,这两颗立方星将携带更多的仪器,并前往距目标天体近得多的位置,从而将给这次双小行星探测带来不同的视角,并丰富探测内容。由“赫拉”提供中继,它们还将带来极低引力条件下宝贵的近距离操作经验,而这对未来许多任务非常重要。

“赫拉”星体主管工程师马蒂诺表示,建造深空立方星的想法相对较新,但最近得到了NASA“洞察”火星着陆探测任务的证实。“洞察”去年11月在火星上着陆时,两颗随行立方星成功地把其无线电信号中继传回了地球,还发回了火星图像。

“赫拉”的随行立方星之一称为“小行星勘探探测者”(APEX),简称“顶点”,由瑞典、芬兰、捷克和德国厂家联合研制。它将对主星和子星表面开展详细的光谱测量,通过测量所反射的阳光并分解其不同颜色来发现它们与空间环境的交互作用,并精确确定两者成分上的差异。此外,“顶点”还将测量磁场,以深入了解两者的内部构造。它还将在导航相机和激光雷达的引导下在主星或子星上着陆,其间将利用惯性传感器采集重要数据,并将对表面物质进行近距离观测。

“顶点”立方星

另一颗立方星称为“青春女神”(Juventas),由丹麦GOM空间公司和罗马尼亚GMV公司研制,将测量引力场及子星的内部构造。它将在绕子星做近距离轨道运行时对准“赫拉”,以开展星间射电科学实验,并开展小行星内部低频雷达勘测,类似于为子星做细致的“X射线扫描”,以揭示其内部构造。“她”的探险之旅将以着陆而告终,届时将利用很可能出现的弹跳来捕获子星表面物质的细节,并在随后开展几天的表面运行。

“青春女神”立方星

“赫拉”将是人类首次对双小行星系统开展探测。除在深空试验技术和采集关键科学数据外,“赫拉”还将让欧洲为国际行星防御工作做出自己的贡献。它将会对NASA“双小行星变向试验”(DART)探测器撞出的撞击坑进行勘测,并测量子星因撞击而产生的轨道偏离情况。这项独特的实验将证实称为动能撞击器的一项小行星转向技术,使人类能够保护地球免遭小行星撞击。

这两颗立方星接下来将进行设计细化,并最终确定与“赫拉”的接口。“赫拉”探测器本身的设计工作也将继续进行,设计方案将提交给欧空局年底的一次会议。欧洲各国航天部长们届时将就这项任务是否正式立项做出最终决策。

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