美国宇航局的任务工程师将跟踪“露西”飞船,因为它准备在10月16日飞越地球进行重力辅助。这将使它能够利用这颗行星的引力获得一些轨道能量,并将自己置于前往木星特洛伊小行星的路线上。
然而,这并不是工程师们密切关注的全部。他们将不得不关注超过47,000颗卫星、碎片和其他围绕我们星球运行的天体。“露西”与这些天体之一相撞的概率大于1-10000,任务工程师将被要求略微调整飞船的轨迹。
虽然调整不太可能,碰撞也很少,但美国宇航局专家表示,随着地球轨道上天体数量的增加,这种机会也在增加。
例如,自1999年以来,国际空站间(ISS)已31次避开空之间的碎片,包括2020年以来的3次。
“近地轨道变得越来越拥挤,所以这必须是今天考虑的一部分,特别是像露西这样的低空任务,”多兰·海史密斯博士说。据悉,他是确定NASA机器人飞船与地球轨道物体碰撞概率的小组的总工程师,该小组是NASA Goddard Taitai 空飞行中心的连接评估风险分析小组。
一年前的2021年10月16日,“露西”号开始了为期12年的旅程,从而近距离研究了几颗特洛伊小行星。特洛伊小行星是德国天文摄影师马克斯·沃尔夫在1906年2月发现的。他们被困在环绕太阳的轨道上,与木星的距离相同。“露西”将是第一艘访问这些早期太阳系残余的航天器,以帮助科学家们磨练他们关于45亿年前行星如何形成以及为什么它们最终成为当前配置的理论。
但“露西”在2027年到达特洛伊小行星群还有很长的路要走。即将到来的引力辅助是航天器将它弹射到其深度空目标的三种方式之一。
当“露西”最接近地球进行第一次重力辅助时,它将在地球表面上方220英里(350公里)的地方巡航。这比空间站空的高度还低,低到人们可以在距离西澳大利亚几分钟内,也就是当地时间下午6点55分,用肉眼看到这艘飞船。在下降过程中,“露西”将飞越地球轨道上最拥挤的一层,该层由美军Tai空部队的第18空控制中队监控。该中队帮助美国宇航局确定近距离。
在飞船接近地球的一周前,工程师们就开始分析露西的碰撞。Highsmith说,更早开始这个过程会使碰撞预测变得徒劳。
定位航天器和轨道卫星以及碎片是一项挑战,尤其是在试图预测未来的时候。这主要是因为太阳对天体有着重要的拉或推作用,未来的太阳活动很难预测。例如,太阳的活动——它发出多少等离子体和辐射——会影响大气层的密度,从而影响航天器的摩擦阻力,使其减速。
因此,碰撞评估越接近地球飞行时间越好。NASA每天都会把“露西”的行踪发送给Tai 空中队。如果中队确定“露西”可能与什么东西相交,那么Highsmith的团队将计算碰撞的概率,并在必要时与任务团队合作移动飞船。
据了解,“露西”号的导航工程师已经准备了两种机动方案,以防飞船需要避开某个天体。这两种练习都需要发动机燃烧,从而加快航天器的速度,航天器的速度约为每秒8英里(12公里)。每一次机动都可以将“露西”离地球最近的时间分别提前2秒或4秒。
来自美国宇航局戈达德的露西飞行动力学团队的负责人凯文·e·贝里说:“这足以避免任何可能碍事的事情。”