美國(guó)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(guó)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(shuō)：“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(chēng)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(yáng)系外行星的剩余組成部分在木星的距離繞著太陽(yáng)運(yùn)行。這項(xiàng)任務(wù)名字源于于人類(lèi)祖先的化石(發(fā)現(xiàn)者稱(chēng)其為“露西”)，其骨骼為人類(lèi)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(yáng)系誕生的認(rèn)識(shí)。
盡管特洛伊小行星距離太陽(yáng)幾億公里遠(yuǎn)，但陽(yáng)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(lái)探測(cè)這種輻射，并將入射的能量聚焦到一個(gè)小型探測(cè)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(cè)量小行星上不同點(diǎn)的溫度，并將這些溫度結(jié)合起來(lái)，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(cè)小行星的表面組成，而L’TES將通過(guò)測(cè)量熱慣量來(lái)檢測(cè)風(fēng)化層的物理性質(zhì)。熱慣量是測(cè)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(guò)測(cè)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(cè)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(cè)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(wú)法探測(cè)到的。
因?yàn)長(zhǎng)‘TES是一個(gè)點(diǎn)光譜儀而不是成像儀，它在典型的探測(cè)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(jiǎn)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(guò)測(cè)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(wú)法在這些高速碰撞過(guò)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(zhǎng)范圍內(nèi)的熱紅外觀測(cè)收集光譜信息。
該儀器的首席研究員菲爾·克里斯滕森說(shuō)：“在建造這臺(tái)儀器的過(guò)程中，我們的團(tuán)隊(duì)在設(shè)計(jì)、制造和操作類(lèi)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(cè)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(lái)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(shuō)，“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(cè)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(cè)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。
