任务工程师们相信,美国宇航局的OSIRIS-APEX(起源、光谱解析、资源识别——阿波菲斯探测器)航天器可以在2024年1月2日成功飞越太阳最近距离。他们的模型预测,尽管OSIRIS-APEX比最初设计的距离太阳热源近了2500万英里,但它及其组件仍将保持安全。

宇航局的OSIRIS-APEX在太阳灼热过境后毫发无损

任务团队在3月中旬下载存储的遥测数据后确认,该航天器确实毫发无损。该团队还在4月初测试了OSIRIS-APEX的仪器,当时航天器距离太阳足够远,可以恢复正常运行。2023年12月至3月期间,OSIRIS-APEX处于停运状态,地球上的团队只能获得有限的遥测数据。

航天器完好无损得益于创造性的工程设计。工程师们将OSIRIS-APEX相对于太阳的方位固定,并重新定位了两个太阳能电池阵列中的一个,以便在飞越期间遮蔽航天器最敏感的部件。

该航天器绕太阳运行在椭圆轨道上,大约每九个月就会到达最接近太阳的一点,即近日点。为了在2029年找到与新目标阿波菲斯会合的路径,航天器的轨道包括几个近日点,这些近日点比航天器部件最初设计的承受距离更近。

“我们的航天器配置对OSIRIS-APEX的保护效果非常出色,因此我对这次首次近距离近日点飞行感到非常鼓舞,”位于马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心的OSIRIS-APEX任务系统工程师RonMink说道。

除了证实1月份的近日点符合预测之外,工程师们在测试航天器部件时还发现了意外发现。一些仪器在暴露于较高温度后表现比预期更好。

一台曾帮助绘制小行星贝努图的相机将在阿波菲斯进行同样的任务,自2023年4月13日(上次测试)以来,“热像素”减少了70%。热像素在太空中使用广泛的相机中很常见,当探测器积累高能辐射(主要来自太阳)时,它会在图像中显示为白点。

美国宇航局戈达德航天中心OSIRIS-APEX项目科学家艾米·西蒙表示:“我们认为太阳的热量通过退火重置了像素。”退火是一种可以恢复仪器功能的加热过程,通常通过某些航天器上的内置加热器有意完成。

西蒙说,另一个令人欣喜的惊喜来自该航天器的可见光和近红外光谱仪。在近日点之前,该光谱仪似乎有一块来自贝努的岩石卡在了其校准端口内。该光谱仪曾绘制过贝努表面的成分图,阿波菲斯也将进行同样的观测。科学家们怀疑,在当时被称为OSIRIS-REx的航天器于2020年10月20日从小行星贝努上采集样本后,部分阳光被阻挡,无法通过该仪器过滤。在拾取样本然后启动发动机远离贝努时,航天器搅动了附着在其上的灰尘和鹅卵石。

“但是,在样本采集后,随着航天器有足够的机动性和发动机燃烧,”西蒙说,校准口中的岩石似乎已经脱落。当OSIRIS-APEX于2025年9月25日飞过地球时,科学家将再次检查光谱仪,以进行引力提升。

OSIRIS-APEX目前运行正常,它将继续前往小行星阿波菲斯,计划于2029年与小行星会合。它在第一次近近日点时的表现好于预期,这是一个好消息。但工程师们警告说,这并不意味着是时候放松了。OSIRIS-APEX需要再进行五次异常近距离的太阳飞行——以及三次地球引力辅助——才能到达目的地。目前还不清楚六次比设计距离更近的近日点的累积效应将如何影响航天器及其部件。

OSIRIS-APEX第二次近日点预计在2024年9月1日进行。该航天器距离太阳4650万英里,大约是地球和太阳之间距离的一半,并且位于金星轨道内部。