近地小行星交會探測器

“近地小行星交會”(Near Earth Asteroid RendezvoHs，NEAR)探測器是NASA首個小行星探測器，也是NASA“發現計畫”的首個探測器，於1996年2月17日用“德爾它”運載火箭發射，主要目標是獲取近地小行星“愛神星”(433 Eros)的物理和地質特性，確認其礦物組成和元素成分。探測器南美同約翰·霍普金斯大學套用物理實驗室(APL)設計、建造和管理，項目總成本為2.21億美元。

基本介紹

• 中文名：近地小行星交會探測器
• 外文名：Near Earth Asteroid RendezvoHs
• 研發單位：NASA
• 類型：小行星探測器
• 發射時間：1996年2月17日
• 項目成本：2.21億美元

研發歷程

“發現計畫”是NASA正在實施的一項低成本太陽系探索計畫，探測目標包括太陽系行星及其衛星、小行星和彗星，旨在為NASA未來大型空間探索任務提供參考數據。NASA要求“發現計畫”的成本低於2．99億美元，從太空飛行器設計研製到發射的時間不超過36個月。

1997年6月27日，探測器首先毪越了253號小行星“梅西爾德”，與該行星的最近距離為1200km，持續時問為25min，在此期間，探測器拍攝了該小行星表面60%的圖像；2000年2月14口，探測器進入繞433號小行星“愛神星”飛行的軌道，成為世界上首個繞飛小行星的探測器，軌道參數為321 km/366km；2001年2月12日，探測器經過發動機4次制動點火，以1．6m/s的速度降落在“愛神星”表面，成為世界上首個在小行星表面著陸的探測器；2001年3月1日，探測器發回最後一份數據，任務結束。

發射記錄

“近地小行星交會”(NEAR)探測器於1996年2月發射升空，2000年2月進入Ems小行星軌道，此後NEAR繞Ems飛行了近1年時間，拍攝了20萬張Ews照片。為了更詳細地探測Eros小行星，2001年2月12日，NASA控制NEAR探測器，以3米/秒的速度在Eors小行星表面成功著陸，並發回了信號。

探測任務

美國國家航空航天局的最初探測任務是在1999年1月與愛神星相會，並且進入其環繞軌道，隨後進行大約一年的探測。但是由於一個程式的問題，使太空中使用火箭引擎點火的計畫流產，美國國家航空航天局修改了包括1998年12月23日飛越愛神星在內的探測任務。這次飛越任務隨後在2000年2月14日得以實現。

2000年4月30日，探測器環繞小行星“愛神”的軌道半徑逐級減至2000年4月30日的31 X 3l英里(50×50千米)，繼而又降到2000年7月14日的21．8 X 21．8英里(35 X 35千米)。隨後幾個月里軌道提升到125×125英里(200×200千米)，而後再次縮小，於2000年12月13日縮小到21．8×21．8英里(35×35千米)的倒退軌道。2001年2月12日，這次任務終於以“近地小行星交會”探測器降落到愛神星上的馬鞍狀地區而結束了。為了紀念1997年在一場交通事故中不幸遇難的天文學家尤金·M．蘇梅克(Eugene M．Shoemaker，1928—1997)，美國國家航空航天局把這艘探測器重新命名為“近地小行星交會——蘇梅克號”。

飛行軌道

“近地小行星交會”探測器離開地球以後，便開始了它的太空巡遊之旅。1997年6月27日在距小行星馬西德(Mathilde)745英里(1 200千米)的範圍內成功地飛過，而在此前探測器一直處於休眠狀態，這種微活動狀態僅僅在飛越的前幾天才結束。在這次交會期間，飛過小行星時的相對速度為每秒6．2英里(9．93千米/秒)，探訪期間，探測器收集了大量這顆小行星的數據和照片。

1997年7月3日，“近地小行星交會”探測器執行了它的第一次重要的軌道修正，使用了一個能提供100磅力(450牛頓)的助推器，即一個使用聯氨和四氧化二氮作為推進劑的火箭引擎。這次修正成功地使它的速度每秒降低915英尺（279米/秒)，並且把近日點的距離從0．99個天文單位縮小到0．95個天文單位。隨後在1998年1月23日，探測器完成了一次藉助地球引力的助飛——這次重要的操作使其軌道的傾斜角度從0．5°調整到10．2°，遠日點從2．17個天文單位調整到1．77個天文單位。

性能參數

探測器質量為788kg，主平台為八稜柱體結構，直徑約1．7m，高約2．8m。探測器中間裝有直徑為1．5m的高增益天線。採用三軸穩定，姿態控制精度為0．1°。推進系統包括雙組元發動機和單元肼推力器，其中1個450N雙組元主發動機用於主推進，4個21 N和7個3．5 N單元肼推力器用於姿態控制。電源系統包括4個1．8m×1．2m的砷化鎵太陽翼和1個9A·h的鎳鎘蓄電池；太陽翼在距離太陽1AU時功率為1800W，在距離太陽2．2AU時功率為400W，採用X頻段通信，可同步傳輸遙測數據和接收指令，並進行都卜勒測距和跟蹤。

探測器的有效載荷包括解析度為3m的多光譜相機，解析度為300m近紅外光譜儀、垂直解析度為5131的雷射高度計、磁強計和無線電實驗裝置。