美国国家航空航天局NEOWISE红外遗产将继续存在

黄俊琼

在恒星背景上移动，这张合成照片中的六个红点指示了NEOWISE在2013年航天器脱离休眠后发现的第一个近地天体的六次连续探测位置：小行星2013 YP139。插图显示了其中一个检测的放大视图。图像：美国航空航天局/喷气推进实验室加州理工学院

据美国宇航局喷气推进实验室：美国国家航空航天局近地天体搜寻任务NEOWISE即将结束。但它的工作将继续与美国国家航空航天局的下一代红外任务：近地天体勘测者。

在太空飞行了14年多之后，美国国家航空航天局的近地天体广域红外探测探测器任务将于7月31日结束。但是，在任务接近尾声的同时，另一项任务正在形成，利用从NEOWISE获得的经验：美国国家航空航天局的近地天体勘测员，这是第一个专门建造的红外太空望远镜，专门用于探测危险的近地天体。它将于2027年末发射，是该机构行星防御战略向前迈出的重要一步。

“在开发了新技术来发现和表征隐藏在其大量红外探测数据中的近地天体后，NEOWISE已成为帮助我们开发和运行美国国家航空航天局下一代红外太空望远镜的关键。这是一项先导任务，”NEOWIES首席研究员、加州大学洛杉矶分校NEO勘测员Amy Mainzer说。“近地天体勘测者将寻找最难找到的小行星和彗星，如果我们不首先找到它们，这些小行星和彗星可能会对地球造成重大损害。”



在犹他州洛根的空间动力学实验室的一个干净的房间里，WISE任务的望远镜是由工程师设计的。航空电子硬件和太阳能电池板稍后将在2009年12月14日宇宙飞船发射前安装。图像：SDL

WISE开始

NEOWISE的任务结束与太阳有关。大约每11年，我们的恒星就会经历一个活动增加的周期，在一个被称为太阳活动最盛的时期达到峰值。爆炸性事件，如太阳耀斑和日冕物质抛射，变得更加频繁，并加热我们星球的大气层，导致其膨胀。大气气体反过来又增加了绕地球运行的卫星的阻力，使其速度减慢。由于太阳目前正上升到预测的最大活动水平，而且NEOWISE没有推进系统将自己保持在轨道上，航天器很快就会降得太低，无法使用。

从WISE（宽视场红外探测探测器）开始，红外望远镜已经超过了两次任务的科学目标，而不是一次。

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，任务为期六个月，扫描整个红外天空。到2010年7月，WISE已经实现了这一目标，其灵敏度远高于之前的调查，美国国家航空航天局将任务延长至2011年。

在这一阶段，WISE研究了遥远的星系、放气的彗星、爆炸的白矮星和棕矮星。它发现了数千万个活跃的超大质量黑洞。它还生成了星周盘的数据——围绕恒星旋转的气体、灰尘和瓦砾云——公民科学家继续通过磁盘侦探项目挖掘这些数据。

此外，它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，该任务还对地面望远镜难以探测到的黑暗、微弱的近地天体进行了普查，表明这些天体在近地天体总数中占相当大的比例。



NEOWISE彗星于2020年3月27日被其同名任务发现，并于当年成为北半球数周可见的耀眼天体。它是此次任务发现的25颗彗星之一。图像：SDL/Allison Bills

红外线遗产

肉眼看不见，红外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。当冷却剂用完时，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月将航天器送入休眠状态。

不久之后，Mainzer和她的团队为航天器提出了一项新任务：搜索、跟踪和表征近地天体，这些天体通过太阳的加热产生强烈的红外信号。

NEOWISE副首席研究员、加州帕萨迪纳加州理工学院研究机构IPAC的科学家Joseph Masiero说：“在没有冷却剂的情况下，我们必须找到一种方法，使航天器冷却到足以测量小行星的红外信号。”。“通过命令望远镜凝视深空数月，我们确定它只会辐射出足够的热量，达到较低的温度，从而仍能获得高质量的数据。”美国国家航空航天局于2013年根据近地天体观测计划重新启动了这项任务，该计划是该机构当前行星防御计划的前身，新名称为NEOWISE。

通过从近地轨道反复观测天空，NEOWISE迄今已对44000多个太阳系物体进行了145万次红外测量。其中包括3000多个近地天体，其中215个是空间望远镜发现的。其中25颗是彗星，其中包括2020年夏天在夜空中可见的著名彗星NEOWISE。

喷气推进实验室NEOWISE项目经理Joseph Hunt表示：“该航天器超出了所有人的预期，提供了科学界将在未来几十年使用的大量数据。”。“参与WISE和NEOWISE的科学家和工程师也建立了一个知识库，这将有助于为未来的红外探测任务提供信息。”

太空望远镜将继续调查，直到7月31日。然后，在8月8日，喷气推进实验室的任务控制器将发送一条命令，使NEOWISE最后一次进入休眠状态。自发射以来，近地天体的轨道一直在向地球倾斜。NEOWISE预计将在2024年末至2025年初的某个时候在我们星球的大气层中燃烧殆尽。

关于使命

NEOWISE和NEO Surveyor支持位于华盛顿NASA总部的NASA行星防御协调办公室（PDCO）的目标。2005年的《美国国家航空航天局授权法案》指示美国国家航空宇航局发现并表征距离地球轨道3000万英里（4800万公里）范围内直径超过140米（460英尺）的近地天体中至少90%的近地天体。如果这种大小的天体撞击地球，可能会造成严重的区域破坏，甚至更糟。

JPL在科学任务理事会内为PDCO管理和运营NEOWISE任务。犹他州洛根的空间动力学实验室制造了这台科学仪器。科罗拉多州博尔德市的鲍尔航空航天技术公司制造了这艘航天器。科学数据处理、归档和分发由加州理工学院的IPAC完成。加州理工学院为美国国家航空航天局管理喷气推进实验室。