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近地天體照相機

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近地天體監視任務
任務類型預防小行星撞擊、天文學
運營方美國宇航局\噴氣推進實驗室
網站neocam.ipac.caltech.edu
任務時長計劃: 12 年[1][2]
太空飛行器屬性
製造方噴氣推進實驗室[1]
發射質量1300千克(2900磅)[1][2]
任務開始
發射日期2025年 (計劃)[1]
運載火箭待公布
軌道參數
參照系日心軌道
軌域日–地 L1
主望遠鏡
口徑50厘米(20英寸)
波長紅外線 (4–5.2 和 6–10 微米)

近地天體監視任務（Near-Earth Object Surveillance Mission）原名為「近地天體照相機」（NEOCam），是一台計劃用來探測太陽系中潛在危險小行星的天基紅外望遠鏡[3]。

近地天體監視任務將搭載在近地天體測量者太空飛行器上，在位於日-地之間的拉格朗日1點進行監測，以便能近距離地觀察太陽並看到地球軌道內的天體[4][5][6]。該任務將是近地天體廣角紅外線探測望遠鏡（NEOWISE）的後繼者，它的首席研究員也是近地天體廣角紅外線探測望遠鏡任務首席研究員——亞利桑那大學的「艾米·邁因策」（Amy Mainzer）[7][8]。

該構想於2006年首次提出，儘管美國國會曾在2005年向美國宇航局發出過指示，但這一構想在美國宇航局歷年所資助行星防禦以外的科學任務中屢次競爭未果[1][7]。由於這是一項公共安全問題，行星防禦協調辦公室於2019年決定執行此任務[9][10]， 噴氣推進實驗室將負責該任務的開發[1]。

歷史

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2005年，美國國會授權美國航天局在2020年前完成對特定級別小天體的全面搜索，以發現、分類和描述大於140米的危險小行星（2005年法案，H.R.1022；第109號）[11][3]，但是從未為此任務撥付過具體資金[12]。美國航天局並沒優先考慮這一任務，而是指示近地天體照相機項目與「行星防禦」或減災規劃以外的科學任務一道競爭撥款[13][14]。

近地天體照相機提案分別於2006年、2010年、2015年、2016年和2017年多次參選美國宇航局發現計劃，但從未獲選發射[14][2]。儘管如此，該任務概念還是在2010年獲得了技術開發資金，用於設計和測試新的紅外探測器以優化對小行星和彗星的探測及尺寸確定[15][16]。2015年9月和2017年1月，該項目又獲得進行進一步技術開發的額外資金300萬美元[17][18][19][20]。

在呼籲從美國宇航局行星科學部門之外或直接從國會為這項任務提供全額撥款後[21][22]，2019年9月23日宣布，近地天體照相機將以「近地天體監視任務」的名義實施，而不通過項目競選獲取資金，預算來自美國宇航局行星科學部的行星防禦協調辦公室[1]。2019年7月，小行星2019 OK近距離掠過地球，它逃過了所有現存的探測手段，這一事件被認為更加促成了這一決定[2][7][23]。

從資金和管理角度看，近地天體監視任務是一個正式的新項目，但它也是同一台太空望遠鏡、同一個團隊，任務目標不變[1][24]。

目標

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這次飛行任務的主要目標是在航行過程中發現並確定大部分大於140 米(460英尺)的潛在危險小行星的軌道特徵[1][24]，它的視場將非常大，能夠發現數以萬計直徑小至30 米(98英尺)的新近地天體[25]。次要科學目標包括探測和描述小行星帶中約100萬顆小行星和數千顆彗星特徵，以及確認人為和自動設備探測到的潛在近地天體目標[26][27]

噴氣推進實驗室將負責此任務的開發，估計任務總費用約在5億至6億美元之間[1][24]。

探測器

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近地天體測量者太空飛行器總質量將不超過1300千克，可使用大力神5號或獵鷹9號等運載火箭 發射到太陽-地球間拉格朗日1點。有望在10年內完成國會所定目標的90%，預計整個任務壽命時間為12年[28]。

望遠鏡

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在黑暗的外太空，光學望遠鏡很難看到小型天體，但在紅外波長下工作的望遠鏡對表面被太陽加熱的小行星卻很敏感[29]。

近地天體監視任務將採用在兩個熱紅外波長頻道上運行的50厘米(20英寸)紅外望遠鏡廣角相機，總波長範圍在4微米到10微米之間[3]，視場寬度為11.56平方度[30]。它將使用改進版的碲化汞鎘天文廣域紅外成像儀(HAWAII)-由泰萊達公司(Teledyne)碲化汞鎘探測器開發的圖像傳感器[31]，任務原型探測器於2013年4月測試成功[32][33]。探測器陣列為2048×2048像素，每天將產生82GB的數據[30]。為不使用低溫流體製冷而能獲得良好的紅外性能[31]，探測器將使用經斯皮策太空望遠鏡驗證過的技術，被動式冷卻到30 K(攝氏-243°；華氏-406°)[30]。

運行

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近地天體測量衛星將在環日-地間拉格朗日1點的暈輪軌道中運行，並使用遮陽罩[30]。該軌道可讓數據快速下行到地球，並允許從望遠鏡上下載全幀圖像[34]。

圖片

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截至2013年初，已知潛在危險小行星軌道圖(大小超過140 米(460英尺)，在距地球軌道760萬公里(470萬英里)內通過)。(備用圖)

 

自1995年來，每年通過巡天調查發現的近地天體
  林肯小組
  近地追蹤
  太空監視
  洛厄爾計劃 		  卡特林那系統
  泛星計劃
  廣域紅外探測
  所有其它的
每年發現的大型近地天體(直徑至少1公里)

另請參閱

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近地天體搜索項目

參考文獻

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  1. ^ 1.00 1.01 1.02 1.03 1.04 1.05 1.06 1.07 1.08 1.09 Foust, Jeff. 美国宇航局将开展搜寻近地小行星的任务. 太空新聞. 2019-09-23 [2020-07-10]. （原始內容存檔於2023-03-19）. 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 今夏小行星未遂事件促成美國宇航局近地天體照相機任務在天空搜尋致命的小行星 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） Evan Gough, 《今日宇宙》. 2019年9月25日.
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 查找將抵達地球之前的小行星 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）. 美國宇航局噴氣推進實驗室近地天體照相機主頁-加州理工學院.
  4. ^ Smith, Marcia. 美国宇航局的新近地天体任务将大大缩短寻找危险小行星的时间. 太空政策在線. 2020-01-19 [2020-06-09]. （原始內容存檔於2020-11-29）. 
  5. ^ 近地天体照相机-轨道. 美國宇航局/噴氣推進實驗室. [2013-07-06]. （原始內容存檔於2019-09-30）. 
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  7. ^ 7.0 7.1 7.2 美國宇航局宣布新的小行星搜尋任務. （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） Marcia Smith, '太空政策在線. 2019年9月23日.
  8. ^ 艾米·迈因策: 近地天体广角红外线探测望远镜任务首席研究员. 美國宇航局/噴氣推進實驗室. 2003-08-25 [2013-07-06]. （原始內容存檔於2018-06-15）. 
  9. ^ 數百萬顆可能威脅我們星球的小行星仍未被發現 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）. Lee Billings, 《科學美國人》.2016年1月1 日.
  10. ^ 最新消息：美國宇航局正鎖定微小型金屬星球和木星特洛伊小行星任務  s （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）. Paul Voosen, 《科學》. 2017年1月4日.
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  13. ^ 我們應對危險小行星的計劃一定是天基探測，而不是靠運氣 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）. Richard P. Binzel, Donald K. Yeomans 和 Timothy D. Swindle. '太空新聞. 2018年10月12日.
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  24. ^ 24.0 24.1 24.2 美國宇航局將建造探測威脅地球的小行星的望遠鏡. （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） Paul Voosen, 《科學雜誌》. 2019年9月2 3日.  Quote: […] 該任務是一樣的，亞利桑那州圖森市的行星科學研究所執行長、近地天體照相機科學團隊成員馬克·賽克斯說. "這裡沒有獨立或新的太空飛行器或操作設計，該任務是近地天體照相機."
  25. ^ 近地天体照相机-仪器. 美國宇航局/噴氣推進實驗室. [2015-11-12]. （原始內容存檔於2019-09-30）. 
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  30. ^ 30.0 30.1 30.2 30.3 Mainzer, Amy K. NEOCam: 近地天体照相机 (PDF). 第二次小天體評估小組會議. 2009年11月18日-19日.科羅拉多州博爾德. 2009-11-18 [2018-01-13]. （原始內容 (PDF)存檔於2016-06-24）. 
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外部連結

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