高超音速重返大气层： 回顾 OSIRIS-REx 任务如何改变空间科学
去年，OSIRIS-REX任务实现了历史性的里程碑，成为美国首个将小行星样本送回地球的任务，并带来了大量开创性的数据。 由桑迪亚国家实验室领导的一个国际团队，包括洛斯阿拉莫斯国家实验室的研究人员，现在分享了太空舱重返大气层的初步发现。
OSIRIS-REx 飞行任务实现了一个重要的里程碑，返回了美国第一个小行星样本，同时还进行了突破性的研究。 由 80 多个合作者和 400 个传感器参与的大规模观测活动提供了有关一米大小的天体进入地球大气层的宝贵数据。 图片来源：美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心/CI 实验室
OSIRIS-REx任务返回了小行星样本，实现了大规模的观测活动，利用创新的分布式声学传感技术为大气进入提供了新的见解。这一成功为现在的 OSIRIS-APEX 号航天器在 2029 年前往小行星阿波菲斯执行任务做好了准备。
太空舱的返回标志着最大规模的地球物理观测活动。洛斯阿拉莫斯国家实验室首席研究员克里斯-卡尔（Chris Carr）说："这个项目为我们提供了一个独特的机会，让我们能够观测到一米大小的物体以高超音速飞行时产生的地球物理信号。科学家们很少有机会准备收集这类数据，而我们需要这些数据来推动未来数年的科学探索。"
这项活动涉及 400 多个传感器，其中许多传感器都安装在内华达州尤里卡附近的"美国最孤独的公路"上。 鉴于该项目的规模，80 多名合作者有许多目标。 由洛斯阿拉莫斯科学家组成的一个小组主要研究分布式声学传感（DAS），整个论文包含了在太空舱返回过程中获取数据的多种方法。
2023年9月24日，美国国防部犹他州测试和训练场，美国国家航空航天局OSIRIS-REx任务的样本返回舱在沙漠中着陆后不久。 该样本由美国宇航局的OSIRIS-REx航天器于2020年10月从小行星贝努采集。 图片来源：NASA/Keegan Barber
虽然太空物质确实会穿过地球大气层，但很难确定物体会在何时何地进入地球大气层。 即使有可能确定这些因素，资金和后勤方面的限制也几乎肯定会使其成为泡影。 这导致有关进入大气层的外来物体行为的实时观测数据非常有限。 OSIRIS-REx 样品返回舱为研究人员提供了收集这些数据的独特机会。
卡尔说："对于我们的DAS分小组来说，这是我们使用表面铺设的电缆记录信号的事实。这是 DAS 首次记录到这样的信号，在进行实地考察时，我们并不确定是否会成功。 看到我们的第一批数据图，看到记录到了它，我们非常兴奋。"
美国宇航局的 OSIRIS-REx 航天器在采集样本后离开小行星贝努表面。 图片来源：NASA 戈达德太空飞行中心/CI Lab/SVS
这次活动的初步研究结果显示了对未来太空和地面项目的影响，特别是有助于开发进入和传播模型。 本文记录了用于探测和记录太空舱进入的过程，并表明这些方法能够处理如此大规模活动所需的观测。 它大大增加了空间物体进入探测的知识，并将使研究人员更好地了解物体是如何进入地球大气层的。
OSIRIS-APEX 对近地小行星阿波菲斯执行扩展任务。 资料来源：美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心/CI 实验室
现在，太空舱已经着陆，数据也已准备好发布，OSIRIS-REx 正在为下一次任务做准备。 美国国家航空航天局（NASA）重新命名了航天器OSIRIS-APEX，准备于2029年抵达小行星阿波菲斯。
编译自/ScitechDaily
