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近地天体照相机

近地天体监视任务（Near-Earth Object Surveillance Mission）原名为“近地天体照相机”（NEOCam），是一台计划用来探测太阳系中潜在危险小行星的天基红外望远镜[3]。

近地天体监视任务
任务类型预防小行星撞击、天文学
运营方美国宇航局\喷气推进实验室
网站neocam.ipac.caltech.edu
任务时长计划: 12 年[1][2]
航天器属性
制造方喷气推进实验室[1]
发射质量1300千克(2900磅)[1][2]
任务开始
发射日期2025年 (计划)[1]
运载火箭待公布
轨道参数
参照系日心轨道
轨域日–地 L1
主望远镜
口径50厘米(20英寸)
波长红外线 (4–5.2 和 6–10 微米)

近地天体监视任务将搭载在近地天体测量者航天器上，在位于日-地之间的拉格朗日1点进行监测，以便能近距离地观察太阳并看到地球轨道内的天体[4][5][6]。该任务将是近地天体广角红外线探测望远镜（NEOWISE）的后继者，它的首席研究员也是近地天体广角红外线探测望远镜任务首席研究员——亚利桑那大学的“艾米·迈因策”（Amy Mainzer）[7][8]。

该构想于2006年首次提出，尽管美国国会曾在2005年向美国宇航局发出过指示，但这一构想在美国宇航局历年所资助行星防御以外的科学任务中屡次竞争未果[1][7]。由于这是一项公共安全问题，行星防御协调办公室于2019年决定执行此任务[9][10]， 喷气推进实验室将负责该任务的开发[1]。

历史

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2005年，美国国会授权美国航天局在2020年前完成对特定级别小天体的全面搜索，以发现、分类和描述大于140米的危险小行星（2005年法案，H.R.1022；第109号）[11][3]，但是从未为此任务拨付过具体资金[12]。美国航天局并没优先考虑这一任务，而是指示近地天体照相机项目与“行星防御”或减灾规划以外的科学任务一道竞争拨款[13][14]。

近地天体照相机提案分别于2006年、2010年、2015年、2016年和2017年多次参选美国宇航局发现计划，但从未获选发射[14][2]。尽管如此，该任务概念还是在2010年获得了技术开发资金，用于设计和测试新的红外探测器以优化对小行星和彗星的探测及尺寸确定[15][16]。2015年9月和2017年1月，该项目又获得进行进一步技术开发的额外资金300万美元[17][18][19][20]。

在呼吁从美国宇航局行星科学部门之外或直接从国会为这项任务提供全额拨款后[21][22]，2019年9月23日宣布，近地天体照相机将以“近地天体监视任务”的名义实施，而不通过项目竞选获取资金，预算来自美国宇航局行星科学部的行星防御协调办公室[1]。2019年7月，小行星2019 OK近距离掠过地球，它逃过了所有现存的探测手段，这一事件被认为更加促成了这一决定[2][7][23]。

从资金和管理角度看，近地天体监视任务是一个正式的新项目，但它也是同一台太空望远镜、同一个团队，任务目标不变[1][24]。

目标

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这次飞行任务的主要目标是在航行过程中发现并确定大部分大于140 米(460英尺)的潜在危险小行星的轨道特征[1][24]，它的视场将非常大，能够发现数以万计直径小至30 米(98英尺)的新近地天体[25]。次要科学目标包括探测和描述小行星带中约100万颗小行星和数千颗彗星特征，以及确认人为和自动设备探测到的潜在近地天体目标[26][27]

喷气推进实验室将负责此任务的开发，估计任务总费用约在5亿至6亿美元之间[1][24]。

探测器

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近地天体测量者航天器总质量将不超过1300千克，可使用大力神5号或猎鹰9号等运载火箭 发射到太阳-地球间拉格朗日1点。有望在10年内完成国会所定目标的90%，预计整个任务寿命时间为12年[28]。

望远镜

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在黑暗的外太空，光学望远镜很难看到小型天体，但在红外波长下工作的望远镜对表面被太阳加热的小行星却很敏感[29]。

近地天体监视任务将采用在两个热红外波长频道上运行的50厘米(20英寸)红外望远镜广角相机，总波长范围在4微米到10微米之间[3]，视场宽度为11.56平方度[30]。它将使用改进版的碲化汞镉天文广域红外成像仪(HAWAII)-由泰莱达公司(Teledyne)碲化汞镉探测器开发的图像传感器[31]，任务原型探测器于2013年4月测试成功[32][33]。探测器阵列为2048×2048像素，每天将产生82GB的数据[30]。为不使用低温流体制冷而能获得良好的红外性能[31]，探测器将使用经斯皮策太空望远镜验证过的技术，被动式冷却到30 K(摄氏-243°；华氏-406°)[30]。

运行

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近地天体测量卫星将在环日-地间拉格朗日1点的晕轮轨道中运行，并使用遮阳罩[30]。该轨道可让数据快速下行到地球，并允许从望远镜上下载全帧图像[34]。

图片

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截至2013年初，已知潜在危险小行星轨道图(大小超过140 米(460英尺)，在距地球轨道760万公里(470万英里)内通过)。(备用图)

 

 
自1995年来，每年通过巡天调查发现的近地天体
  林肯小组
  近地追踪
  太空监视
  洛厄尔计划 		  卡特林那系统
  泛星计划
  广域红外探测
  所有其它的
 
每年发现的大型近地天体(直径至少1公里)

另请参阅

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近地天体搜索项目

参考文献

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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. 太空新闻. 2019-09-23 [2020-07-10]. （原始内容存档于2023-03-19）. 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 今夏小行星未遂事件促成美国宇航局近地天体照相机任务在天空搜寻致命的小行星 （页面存档备份，存于互联网档案馆） Evan Gough, 《今日宇宙》. 2019年9月25日.
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 查找将抵达地球之前的小行星 （页面存档备份，存于互联网档案馆）. 美国宇航局喷气推进实验室近地天体照相机主页-加州理工学院.
  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. 太空政策在线. 2020-01-19 [2020-06-09]. （原始内容存档于2020-11-29）. 
  5. ^ 近地天体照相机-轨道. 美国宇航局/喷气推进实验室. [2013-07-06]. （原始内容存档于2019-09-30）. 
  6. ^ Mainzer, Amy K. NEOCam: 近地天体照相机. 《美国天文学会公报》. 2006年9月, 38 (3): 568. Bibcode:2006DPS....38.4509M. 
  7. ^ 7.0 7.1 7.2 美国宇航局宣布新的小行星搜寻任务. （页面存档备份，存于互联网档案馆） Marcia Smith, '太空政策在线. 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. 美国宇航局/喷气推进实验室. 2003-08-25 [2013-07-06]. （原始内容存档于2018-06-15）. 
  9. ^ 数百万颗可能威胁我们星球的小行星仍未被发现 （页面存档备份，存于互联网档案馆）. Lee Billings, 《科学美国人》.2016年1月1 日.
  10. ^ 最新消息：美国宇航局正锁定微小型金属星球和木星特洛伊小行星任务  s （页面存档备份，存于互联网档案馆）. Paul Voosen, 《科学》. 2017年1月4日.
  11. ^ H.R. 1022 (109th): George E. Brown, Jr. 近地天体测量法案-原文 （页面存档备份，存于互联网档案馆）. 追踪美国国会. Accessed:2018年10月31日.
  12. ^ 290 小行星新闻：时间不多了 （页面存档备份，存于互联网档案馆）. Kevin Anderton, 《福布斯杂志》.2018年10月31日.
  13. ^ 我们应对危险小行星的计划一定是天基探测，而不是靠运气 （页面存档备份，存于互联网档案馆）. Richard P. Binzel, Donald K. Yeomans 和 Timothy D. Swindle. '太空新闻. 2018年10月12日.
  14. ^ 14.0 14.1 Mosher, Dave. 毁灭城市的小行星将不可避免地撞击地球—但美国宇航局并非为猎杀它们而启动这项任务. 《商业内幕》. 2017-01-13 [2018-10-31]. （原始内容存档于2021-05-16）. 
  15. ^ 近地天体照相机任务 . 美国宇航局/喷气推进实验室. [2013-07-06]. （原始内容存档于2020-11-29）. 
  16. ^ 美国宇航局宣布三个新的候选任务方案. 探索新闻. 美国宇航局. 2011-05-05. （原始内容存档于2013-06-14）. 
  17. ^ Clark, Stephen. t-woes/ 美国航天局官员称，尽管“洞察”号遭遇困境，但新任务的选择已步入正轨 请检查|url=值 (帮助). 实现航天飞行网. 2016-09-07 [2016-09-08]. 
  18. ^ Clark, Stephen. 美国宇航局收到新的行星科学任务提案. 实现航天飞行网. 2014-02-24 [2014-02-25]. （原始内容存档于2020-11-08）. 
  19. ^ Kane, Van. 选择下一个探索太阳系的创意. 行星学会. 2014-12-02 [2015-02-10]. （原始内容存档于2019-10-20）. 
  20. ^ Voosen, Paul. 最新消息：美国宇航局锁定微小型金属星球和木星特洛伊小行星的任务. 科学. 2017-01-04 [2017-01-04]. （原始内容存档于2020-11-12）. 
  21. ^ 约17000颗大型近地小行星仍未被发现：美国宇航局如何找到它们 （页面存档备份，存于互联网档案馆）. Mike Wall, 太空网. 2018年4月10日.
  22. ^ 美国航天局不会发起炸毁致命小行星的任务. （页面存档备份，存于互联网档案馆） Tim Fernholz, 石英. 2019年7月5日.
  23. ^ 美国宇航局将耗资6亿美元开发一台探测近地天体的望远镜. （页面存档备份，存于互联网档案馆） Chrissy Sexton, Earth.com. 2019年9月27日.
  24. ^ 24.0 24.1 24.2 美国宇航局将建造探测威胁地球的小行星的望远镜. （页面存档备份，存于互联网档案馆） Paul Voosen, 《科学杂志》. 2019年9月2 3日.  Quote: […] 该任务是一样的，亚利桑那州图森市的行星科学研究所首席执行官、近地天体照相机科学团队成员马克·赛克斯说. "这里没有独立或新的航天器或操作设计，该任务是近地天体照相机."
  25. ^ 近地天体照相机-仪器. 美国宇航局/喷气推进实验室. [2015-11-12]. （原始内容存档于2019-09-30）. 
  26. ^ 近地天体照相机 - 科学探索. 美国宇航局/喷气推进实验室. [2013-07-06]. （原始内容存档于2019-05-18）. 
  27. ^ Mainzer, Amy K. NEOCam: 近地天体照相机. 行星科学部第48次会议. 2016年10月16日-21日. 加利福尼亚州帕萨迪纳. 2016年10月. Bibcode:2016DPS....4832701M. 
  28. ^ 近地天体监视任务. （页面存档备份，存于互联网档案馆） Gunter Dirk Krebs, '冈特空间网页'.  Accessed on 2019年9月28日.
  29. ^ 近地天体照相机-为什么是红外线? （页面存档备份，存于互联网档案馆） 美国宇航局/喷气推进实验室.2019年9月30日查阅.
  30. ^ 30.0 30.1 30.2 30.3 Mainzer, Amy K. NEOCam: 近地天体照相机 (PDF). 第二次小天体评估小组会议. 2009年11月18日-19日.科罗拉多州博尔德. 2009-11-18 [2018-01-13]. （原始内容 (PDF)存档于2016-06-24）. 
  31. ^ 31.0 31.1 近地天体照相机(NEOCam). 泰莱达科技与成像公司. （原始内容存档于2015-09-28）. 
  32. ^ 美国宇航局资助的小行星跟踪传感器通过关键测试. 美国宇航局. 2015-04-15 [2015-11-12]. （原始内容存档于2020-11-11）. 
  33. ^ 用于被动冷却空间任务的单片2k×2k长波红外碲镉汞探测器阵列. （页面存档备份，存于互联网档案馆） Meghan Dorn;  Craig McMurtry;  Judith Pipher;  William Forrest;  Mario Cabrera;  Andre Wong;  A. K. Mainzer;  Donald Lee;  Jianmei Pan. Proceedings, Volume 10709, High Energy, Optical, and Infrared Detectors for Astronomy VIII; 1070907 (2018) doi:10.1117/12.2313521
  34. ^ Mainzer, A.; et al. 一种新型近地小行星探测系统的测量模拟. 天文学期刊. 2015年5月, 149 (5): 17. Bibcode:2015AJ....149..172M. arXiv:1501.01063  . doi:10.1088/0004-6256/149/5/172. 

外部链接

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