[科普中国]-近地小行星交会探测器

研发历程

“发现计划”是NASA正在实施的一项低成本太阳系探索计划，探测目标包括太阳系行星及其卫星、小行星和彗星，旨在为NASA未来大型空间探索任务提供参考数据。NASA要求“发现计划”的成本低于2．99亿美元，从航天器设计研制到发射的时间不超过36个月。

1997年6月27日，探测器首先毪越了253号小行星“梅西尔德”，与该行星的最近距离为1200km，持续时问为25min，在此期间，探测器拍摄了该小行星表面60%的图像；2000年2月14口，探测器进入绕433号小行星“爱神星”飞行的轨道，成为世界上首个绕飞小行星的探测器，轨道参数为321 km/366km；2001年2月12日，探测器经过发动机4次制动点火，以1．6m/s的速度降落在“爱神星”表面，成为世界上首个在小行星表面着陆的探测器；2001年3月1日，探测器发回最后一份数据，任务结束。1

发射记录“近地小行星交会”(NEAR)探测器于1996年2月发射升空，2000年2月进入Ems小行星轨道，此后NEAR绕Ems飞行了近1年时间，拍摄了20万张Ews照片。为了更详细地探测Eros小行星，2001年2月12日，NASA控制NEAR探测器，以3米/秒的速度在Eors小行星表面成功着陆，并发回了信号。2

探测任务美国国家航空航天局的最初探测任务是在1999年1月与爱神星相会，并且进入其环绕轨道，随后进行大约一年的探测。但是由于一个程序的问题，使太空中使用火箭引擎点火的计划流产，美国国家航空航天局修改了包括1998年12月23日飞越爱神星在内的探测任务。这次飞越任务随后在2000年2月14日得以实现。

2000年4月30日，探测器环绕小行星“爱神”的轨道半径逐级减至2000年4月30日的31 X 3l英里(50×50千米)，继而又降到2000年7月14日的21．8 X 21．8英里(35 X 35千米)。随后几个月里轨道提升到125×125英里(200×200千米)，而后再次缩小，于2000年12月13日缩小到21．8×21．8英里(35×35千米)的倒退轨道。2001年2月12日，这次任务终于以“近地小行星交会”探测器降落到爱神星上的马鞍状地区而结束了。为了纪念1997年在一场交通事故中不幸遇难的天文学家尤金·M．苏梅克(Eugene M．Shoemaker，1928—1997)，美国国家航空航天局把这艘探测器重新命名为“近地小行星交会——苏梅克号”。3

飞行轨道“近地小行星交会”探测器离开地球以后，便开始了它的太空巡游之旅。1997年6月27日在距小行星马西德(Mathilde)745英里(1 200千米)的范围内成功地飞过，而在此前探测器一直处于休眠状态，这种微活动状态仅仅在飞越的前几天才结束。在这次交会期间，飞过小行星时的相对速度为每秒6．2英里(9．93千米/秒)，探访期间，探测器收集了大量这颗小行星的数据和照片。

1997年7月3日，“近地小行星交会”探测器执行了它的第一次重要的轨道修正，使用了一个能提供100磅力(450牛顿)的助推器，即一个使用联氨和四氧化二氮作为推进剂的火箭引擎。这次修正成功地使它的速度每秒降低915英尺（279米/秒)，并且把近日点的距离从0．99个天文单位缩小到0．95个天文单位。随后在1998年1月23日，探测器完成了一次借助地球引力的助飞——这次重要的操作使其轨道的倾斜角度从0．5°调整到10．2°，远日点从2．17个天文单位调整到1．77个天文单位。3

性能参数探测器质量为788kg，主平台为八棱柱体结构，直径约1．7m，高约2．8m。探测器中间装有直径为1．5m的高增益天线。采用三轴稳定，姿态控制精度为0．1°。推进系统包括双组元发动机和单元肼推力器，其中1个450N双组元主发动机用于主推进，4个21 N和7个3．5 N单元肼推力器用于姿态控制。电源系统包括4个1．8m×1．2m的砷化镓太阳翼和1个9A·h的镍镉蓄电池；太阳翼在距离太阳1AU时功率为1800W，在距离太阳2．2AU时功率为400W，采用X频段通信，可同步传输遥测数据和接收指令，并进行多普勒测距和跟踪。

探测器的有效载荷包括分辨率为3m的多光谱相机，分辨率为300m近红外光谱仪、垂直分辨率为5131的激光高度计、磁强计和无线电实验装置。1