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2025-07-20 09:57

美国宇航局普赛克任务的“第一束光”:初始图像和太阳惊喜

  

  

  美国宇航局10月13日发射的普赛克宇宙飞船已经成功地在太空执行任务,包括激活科学仪器,并创造了电动推进器的记录。这艘宇宙飞船目前距离地球数百万英里,它使用双相机拍摄了第一批图像。重要的里程碑包括测试各种仪器,如磁力计和伽马射线光谱仪,以及在深空旅行中使用霍尔效应推进器。来源:美国国家航空航天局/姓名/ ASU

  自10月13日从肯尼迪航天中心发射以来,任务小组已经庆祝了几次成功。最新的是航天器上的照相机的操作。

  美国国家航空航天局(NASA)的普赛克(Psyche)宇宙飞船正顺风顺水。自10月13日离开地球以来的八周时间里,该轨道飞行器完成了一次又一次成功的操作,启动了科学仪器,将数据传输回地球,并利用其电动推进器创造了深空记录。最新的成就是:12月4日,周一,“心灵号”启动了双相机,获取了第一批图像,这是一个里程碑,被称为“第一束光”。

  这张双鱼座星群的马赛克图是由美国宇航局普赛克飞船上的两台相机于12月4日拍摄的“初光”图像制成的。来源:美国国家航空航天局/姓名/ ASU

  飞船已经距离地球1600万英里(2600万公里),将于2029年到达目的地——位于火星和木星之间主要小行星带的小行星普赛克。该团队希望在长途旅行的早期测试所有的科学仪器,以确保它们按预期工作,并确保有足够的时间根据需要校准和调整它们。

  成像仪由一对相同的相机组成,共拍摄了68张照片,全部在双鱼座的一个星场内。成像仪团队正在使用这些数据来验证正确的指挥、遥测分析和图像校准。

  这是与上面相同的图像,但标记了恒星名称。来源:美国国家航空航天局/姓名/ ASU

  “这些最初的图像只是拉开帷幕,”亚利桑那州立大学的吉姆·贝尔说,他是普赛克成像仪的负责人。“对于设计和操作这台精密仪器的团队来说,第一道光线是令人兴奋的。我们开始用这样的恒星图像检查相机,然后在2026年,我们将在航天器飞越火星时拍摄火星的测试图像。最后,在2029年,我们将获得迄今为止最激动人心的图像——我们的目标小行星普赛克。我们期待着与公众分享所有这些视觉效果。”

  成像仪通过多个彩色滤镜拍摄照片,所有这些滤镜都在这些初始观测中进行了测试。有了这些滤镜,研究小组将使用肉眼可见和不可见波长的照片来帮助确定富含金属的小行星普赛克的成分。成像仪小组还将利用这些数据创建小行星的3D地图,以更好地了解它的地质情况,这将为普赛克的历史提供线索。

  美国宇航局的普赛克宇宙飞船将使用高灵敏度的相机,让科学家们看到一颗富含金属的小行星,这颗小行星以前从未被近距离拍摄过。来源:美国国家航空航天局/姓名/ ASU

  太阳能惊喜

  在任务的早期,即10月下旬,研究小组启动了磁力计,它将提供关键数据,帮助确定小行星是如何形成的。这颗小行星曾经有过磁场的证据将有力地表明,这颗小行星是一颗微行星的部分核心,而微行星是早期行星的组成部分。这些信息可以帮助我们更好地了解我们自己的星球是如何形成的。

  在启动后不久,磁力计给了科学家一个意想不到的礼物:它探测到一次太阳喷发,这是一种常见的现象,称为日冕物质抛射,太阳会喷出大量磁化的等离子体。从那时起,该团队已经看到了几次这样的事件,并将在航天器前往小行星时继续监测太空天气。

  好消息是双重的。迄今收集到的数据证实,磁力计可以精确地探测到非常小的磁场。它还证实了宇宙飞船在磁场上是“安静的”。为如此大小和复杂的探测器供电的电流有可能产生磁场,从而干扰科学探测。因为地球有自己强大的磁场,所以一旦宇宙飞船进入太空,科学家们就能更好地测量它的磁场。

  普赛克宇宙飞船包含许多不可避免的磁场源,为了测量普赛克富含金属的小行星的磁场特征,必须考虑到这些磁场源。这幅图说明了航天器磁场的复杂性质,它是由各种航天器子系统和仪器产生的200多个独立磁场源的总和建模而成的。磁源包括硬磁体和电流回路,这些电流回路在从航天器向外延伸的两个太阳能阵列机翼上产生可变磁场。由这些源产生的磁力线在空间上按其强度进行颜色编码,其中红色表示较高的磁场强度,蓝色表示较低的磁场强度。来源:美国国家航空航天局/姓名

  进入状态

  11月8日,在与科学仪器的所有工作中,该团队启动了四个电力推进推进器中的两个,创造了一项记录:首次在深空使用霍尔效应推进器。到目前为止,它们只被用于远至月球轨道的航天器。通过排出氙气体的带电原子或离子,超高效的推进器将推动航天器到达小行星(22亿英里,或36亿公里的旅程),并帮助它在轨道上机动。

  不到一周后的11月14日,飞船内的技术演示,一个名为深空光通信(DSOC)的实验,创造了自己的记录。DSOC通过发送和接收远超月球的光学数据实现了第一束光。该仪器发射了近红外激光,编码了近1000万英里(1600万公里)外的测试数据——这是迄今为止最远的光通信演示。

  普赛克团队还成功启动了其第三个科学仪器的伽马射线探测组件,即伽马射线和中子光谱仪。接下来,仪器的中子探测传感器将在12月11日那一周开启。这些能力将帮助研究小组确定构成小行星表面物质的化学元素。

  更多的一个关于使命

  亚利桑那州立大学(ASU)负责普赛克任务。NASA喷气推进实验室是加州理工学院帕萨迪纳分校的一个分支,负责该任务的整体管理、系统工程、集成和测试以及任务操作。位于加州帕洛阿尔托的Maxar技术公司提供了大功率太阳能电力推进航天器的底盘。亚利桑那州立大学领导成像仪的操作,与圣地亚哥的马林空间科学系统公司合作设计、制造和测试相机。

  JPL为NASA空间技术任务理事会的技术演示任务项目和空间操作任务理事会的空间通信和导航项目管理DSOC。

  普赛克是美国宇航局发现计划的第14个任务,由该机构位于阿拉巴马州亨茨维尔的马歇尔太空飞行中心管理。总部设在肯尼迪的美国宇航局发射服务计划负责管理发射服务。

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