美國宇航局的“露西”任務(wù)離發(fā)射又近了一步，因?yàn)椤奥段鳌睙岚l(fā)射光譜儀LTES已經(jīng)成功集成到飛船上。
位于馬里蘭州格林貝爾特的美國宇航局戈達(dá)德太空飛行中心的露西項(xiàng)目經(jīng)理唐雅·道格拉斯-布拉德肖說：“三種儀器中的兩種能集成到飛船上是一個(gè)令人興奮的里程碑?！薄癓TES團(tuán)隊(duì)的奉獻(xiàn)精神和決心值得稱贊?！?
“露西”將是第一個(gè)研究特洛伊小行星的太空任務(wù)，特洛伊小行星是太陽系外行星的剩余組成部分在木星的距離繞著太陽運(yùn)行。這項(xiàng)任務(wù)名字源于于人類祖先的化石(發(fā)現(xiàn)者稱其為“露西”)，其骨骼為人類進(jìn)化提供了獨(dú)特的視角。同樣，“露西”任務(wù)將徹底改變我們對(duì)行星起源和40億年前太陽系誕生的認(rèn)識(shí)。
盡管特洛伊小行星距離太陽幾億公里遠(yuǎn)，但陽光仍然使它們發(fā)熱，使它們發(fā)出遠(yuǎn)紅外線輻射。L‘TES采用直徑15.2厘米的望遠(yuǎn)鏡來探測這種輻射，并將入射的能量聚焦到一個(gè)小型探測器上。因此，L’TES就像一個(gè)遠(yuǎn)程溫度計(jì)。
從技術(shù)上講，LTES并不是一個(gè)成像儀，盡管它可以測量小行星上不同點(diǎn)的溫度，并將這些溫度結(jié)合起來，生成一幅地表屬性的“圖片”。
“露西”的另一個(gè)光譜儀(L‘Ralph上的LEISA)將檢測小行星的表面組成，而L’TES將通過測量熱慣量來檢測風(fēng)化層的物理性質(zhì)。熱慣量是測量物體加熱或釋放熱量的速度。小顆粒的熱慣量低；例如，海灘上的沙子白天熱得很快，晚上又冷得很快。而大顆粒的熱慣性大，與沙子相比，人行道白天加熱緩慢，晚上冷卻緩慢。通過測量小行星上一天中不同時(shí)間的溫度，科學(xué)家們就可以測量熱慣性，從而推斷出風(fēng)化層中有多少灰塵、沙子或巖石。
LTES還可以探測到單個(gè)小行星上存在的任何熱慣量差異，這是地球上的望遠(yuǎn)鏡無法探測到的。
因?yàn)長‘TES是一個(gè)點(diǎn)光譜儀而不是成像儀，它在典型的探測中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量比其他儀器要少得多。但它的相對(duì)簡單性使得儀器副首席研究員維多利亞·漢密爾頓夸贊它是“小小儀器用處多多”的綽號(hào)。根據(jù)設(shè)置，L’TES可以每0.5秒、1秒或2秒產(chǎn)生一個(gè)頻譜。
L‘TES是由亞利桑那州立大學(xué)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)建造的，由儀器首席研究員Phillip Christensen和儀器副首席研究員Victoria Hamilton領(lǐng)導(dǎo)。該儀器是基于OSIRIS-REx的OTES (OSIRIS-REx熱輻射光譜儀)。L’TES保留了其前身的大部分硬件，但電子設(shè)備被 EMIRS (阿聯(lián)酋火星紅外光譜儀)的電子設(shè)計(jì)所取代， EMIRS是阿聯(lián)酋火星任務(wù)中的一種儀器。像其前輩一樣，在LTES里面有一顆大鉆石，它是一個(gè)分光器。
該儀器于12月13日抵達(dá)洛克希德·馬丁太空公司，并于12月16日成功集成到飛船上。通過測量特洛伊小行星的溫度，L‘ tes將為研究小組提供關(guān)于小行星表面物質(zhì)屬性的重要信息。由于航天器無法在這些高速碰撞過程中降落在小行星上，該儀器將讓研究小組推斷小行星表面的物質(zhì)是松散的，像沙子，還是固結(jié)的，像巖石。此外，L’TES將利用4至50微米波長范圍內(nèi)的熱紅外觀測收集光譜信息。
該儀器的首席研究員菲爾·克里斯滕森說：“在建造這臺(tái)儀器的過程中，我們的團(tuán)隊(duì)在設(shè)計(jì)、制造和操作類似的熱輻射光譜儀方面都有豐富的經(jīng)驗(yàn)，比如奧西里斯-雷克斯和火星全球探測器?！薄懊總€(gè)儀器都有獨(dú)特的挑戰(zhàn)，但根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，我們希望LTES能給我們提供關(guān)于這些神秘物體的不一樣的數(shù)據(jù)，以及可能帶來的一些驚喜?！?
盡管新冠大流行面臨諸多挑戰(zhàn)，但“露西”項(xiàng)目仍按計(jì)劃于2021年10月啟動(dòng)。
“我一直對(duì)這個(gè)團(tuán)隊(duì)處理面前任何挑戰(zhàn)的機(jī)敏和靈活性印象深刻?！蔽髂涎芯克氖紫芯繂T哈爾·萊韋森(Hal Levison)說，“就在5年前，這項(xiàng)任務(wù)還只是一個(gè)紙上的想法，而現(xiàn)在我們已經(jīng)組裝、測試了航天器的許多主要部件和有效載荷，并準(zhǔn)備就緒?！?
除了L‘TES，“露西”最近還安裝了高增益天線，它將使航天器與地球通信，用于導(dǎo)航和數(shù)據(jù)收集，以及精確測量特洛伊小行星的質(zhì)量。此外，“露西”還將擁有最高分辨率相機(jī)L’LORRI，由約翰霍普金斯應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室(Johns Hopkins Applied Physics Laboratory)制造，計(jì)劃于11月初安裝?！奥段鳌笔Ｓ嗟目茖W(xué)儀器——彩色成像相機(jī)和紅外光譜儀——LRalph預(yù)計(jì)將于2021年初交付。
