行星防御新时代开启：NEOWISE结束工作 NEO Surveyor崭露头角

这张照片由美国宇航局的 WISE 任务观测，显示了红外光下的整个天空。银河系的恒星从图像中心穿过，主要呈现青色。绿色和红色代表星际尘埃。资料来源：NASA/JPL-加州理工学院/加州大学洛杉矶分校

美国国家航空航天局的近地天体监视卫星任务已经运行了 14 年多，将由近地天体巡视器接替，这是一个专门的红外望远镜，旨在探测危险的近地天体，计划于 2027 年发射。近地天体探测器为我们了解近地天体做出了巨大贡献，进行了超过 145 万次红外测量，发现了包括 215 个近地天体在内的新天体。其数据将继续有助于行星防御战略。

美国国家航空航天局（NASA）的近地天体宽视场红外巡天探测器（NEOWISE）任务在太空中成功运行了 14 年多之后，将于 7 月 31 日结束。不过，在这项任务即将结束的同时，另一项任务也在酝酿之中，它将利用从 NEOWISE 任务中获得的经验：NASA 的近地天体巡天探测器（NEO Surveyor），这是第一台专门用于搜寻危险近地天体的红外太空望远镜。它将于 2027 年底发射，是美国宇航局行星防御战略的重要一步。

"NEOWISE开发了新技术来发现和描述隐藏在大量红外巡天数据中的近地天体，它已成为帮助我们开发和运行NASA下一代红外太空望远镜的关键。它是一项先导任务，"加州大学洛杉矶分校 NEOWISE 和近地天体巡天探测器首席研究员 Amy Mainzer 说。"近地天体巡天者将寻找最难发现的小行星和彗星，如果我们不首先发现它们，它们可能会对地球造成重大损害。"

这张合成照片中的六个红点在恒星背景中移动，表示近地天体监视卫星（NEOWISE）在2013年结束冬眠后发现的第一个近地天体：2013 YP139小行星的六个连续探测点的位置。插图显示的是其中一个探测器的放大视图。图片来源：NASA/JPL-Caltech

NEOWISE 的任务结束与太阳有关。大约每隔11年，我们的恒星就会经历一个活动增加的周期，在一个被称为太阳最大的时期达到顶峰。太阳耀斑和日冕物质抛射等爆炸事件变得更加频繁，并加热我们星球的大气层，使其膨胀。大气气体反过来又会增加绕地球运行的卫星的阻力，使它们减速。由于太阳目前的活动量已达到预测的最高水平，而 NEOWISE 没有推进系统来维持自身在轨道上的运行，因此航天器很快就会降得太低而无法使用。

这台红外望远镜已经超额完成了不止一次，而是两次任务的科学目标，从 WISE（宽视场红外巡天探测器）开始，这台红外望远镜就要停止工作了。

WISE 由美国国家航空航天局位于南加州的喷气推进实验室管理，于 2009 年 12 月发射，为期六个月，任务是扫描整个红外天空。到 2010 年 7 月，WISE 已经实现了这一目标，其灵敏度远远超过了以往的巡天观测，美国国家航空航天局将这一任务延长至 2011 年。

这幅艺术家的构想图展示了宽视场红外巡天探测器（WISE）航天器在环绕地球的轨道上运行的情况。它在 NEOWISE 任务中发现小行星并描述其特征。图片来源：NASA/JPL-Caltech

在这一阶段，WISE 研究了遥远的星系、排气彗星、爆炸的白矮星和褐矮星。它发现了数千万个活跃的超大质量黑洞。它还生成了关于星盘（围绕恒星旋转的气体、尘埃和碎屑云）的数据，公民科学家通过"星盘侦探"项目继续挖掘这些数据。

此外，它还擅长发现主带小行星和近地天体，并发现了第一颗已知的地球特洛伊小行星。此外，这次飞行任务还对地面望远镜难以探测到的暗淡的近地天体进行了普查，发现这些天体占近地天体总数的很大一部分。

图为在犹他州洛根空间动力学实验室的无尘室里，工程师们正在对WISE任务的望远镜进行加工。随后，在 2009 年 12 月 14 日飞船发射之前，航空电子设备硬件和太阳能电池板将被安装上去。图片来源：SDL

肉眼看不到的红外线波长是由温暖的物体发出的。为了防止 WISE 自身产生的热量干扰其红外观测，航天器依靠低温冷却剂。当冷却剂耗尽时，WISE 已经绘制了两次天空地图，美国国家航空航天局于 2011 年 2 月让航天器进入休眠状态。

不久之后，梅因泽和她的团队为该航天器提出了一项新任务：搜寻、跟踪和描述因太阳加热而产生强烈红外信号的近地天体。NEOWISE副首席研究员、加州帕萨迪纳市加州理工学院研究机构IPAC的科学家约瑟夫-马西埃罗说："在没有冷却剂的情况下，我们必须想办法让航天器冷却到足以测量小行星红外信号的温度。通过命令望远镜向深空凝视几个月，我们确定它将只辐射出足够的热量，以达到较低的温度，从而仍能让我们获得高质量的数据。2013年，NASA在近地天体观测计划（该机构目前行星防御计划的前身）下重新启动了这项任务，并将其命名为NEOWISE。"

2020 年 7 月 9 日黎明前，犹他州鹿谷上空的 C/2020 F3 彗星（NEOWISE）。资料来源：美国国家航空航天局

通过从低地球轨道反复观测天空，NEOWISE 迄今已对 44,000 多个太阳系天体进行了 145 万次红外测量。其中包括 3000 多个近地天体，该太空望远镜发现了其中的 215 个。其中 25 颗是彗星，其中著名的 NEOWISE 彗星在 2020 年夏天的夜空中清晰可见。(见上图）。

JPL的NEOWISE项目经理约瑟夫-亨特（Joseph Hunt）说："该航天器超出了所有预期，提供了科学界未来几十年都将使用的大量数据。参与 WISE 和 NEOWISE 项目的科学家和工程师还建立了一个知识库，有助于为未来的红外巡天任务提供信息。"

这架太空望远镜将继续进行勘测，直到7月31日。然后，在8月8日，JPL的任务控制人员将发出指令，让NEOWISE最后一次进入休眠状态。自发射以来，NEOWISE 的轨道一直在向地球靠近。预计 NEOWISE 将于 2024 年末至 2025 年初的某个时候在地球大气层中烧毁。

关于 NEOWISE

近地天体监视卫星（NEOWISE）原名广域红外巡天探测器（WISE），是美国国家航空航天局于 2009 年 12 月发射的空间望远镜。该望远镜于 2013 年重新启用，利用红外成像技术探测近地天体（NEOs）并确定其特征。近地天体巡天探测器极大地促进了我们对接近地球的小行星和彗星的了解，提供了关于44000多个太阳系天体的数据，其中包括3000多个近地天体。

关于近地天体测量仪

近地天体勘测器定于 2027 年发射，是近地天体监视卫星的指定继承者，专门侧重于行星防御。这项任务将使用先进的红外望远镜来探测、跟踪和研究具有潜在危险的小行星和彗星。近地天体勘测器旨在提高我们监测可能对地球构成威胁的近地天体的能力，加强我们对可能发生的撞击的防备。

编译自/ScitechDaily