首次小行星观测将“赫拉”号相机推向极限

欧洲航天局（ESA）的赫拉任务拍摄到了小行星（1126）奥泰罗和（18805）凯利迪的图像。尽管这些小行星距离遥远且光线微弱，但早期观测既成功测试了仪器，也展示了灵活的航天器操作，这对行星防御可能很有用。
赫拉目前正在太空中飞行，前往一个双小行星系统。2022年，美国国家航空航天局（NASA）的DART航天器撞击了小行星迪莫弗斯，改变了它围绕较大的小行星迪迪莫斯的轨道。现在，赫拉返回该系统，助力将小行星偏转转变为一种可靠的行星防御技术。
赫拉于2024年10月7日从地球发射，2025年3月飞掠火星，利用火星引力改变轨迹，使其能在2026年末抵达迪迪莫斯双小行星系统。
2025年5月11日，当赫拉在火星轨道之外的主小行星带巡航时，航天器将注意力转向了奥泰罗，这是一颗近100年前发现的罕见A型小行星。
在约300万公里的距离外，奥泰罗看起来像一个移动的光点，如果不是其在背景天空中有细微移动，很容易被误认为是恒星。
赫拉使用其小行星框架相机拍摄了奥泰罗的图像，该相机是一种导航和科学仪器，明年接近迪迪莫斯时将用于引导航天器。但这并非只是观光之举。
欧洲航天局位于德国达姆施塔特的欧洲空间运行中心（ESOC）的飞行动力学工程师贾科莫·莫雷斯科解释说，此次观测的目标是在与赫拉首次观测迪迪莫斯时预期相似的条件下测试相机。
莫雷斯科说：“迪迪莫斯首次出现时，在众多恒星中也将是一个微小、暗淡的光点。航天器需要尽快识别出迪迪莫斯，并在接近时将其保持在相机视场中心。”
莫雷斯科指出：“赫拉航天器表现非常出色。所以，我们可以利用巡航阶段测试程序并开展其他活动，帮助我们为抵达做准备，比如尝试观测附近的小行星。”
为进行观测，ESOC的飞行动力学和任务分析团队首先将赫拉的轨迹与数十万颗已知小行星的轨迹进行比较。他们发现，由于奥泰罗轨道已知且相对明亮，是最佳观测候选对象。
然后，赫拉的飞行动力学和飞行控制团队仅用几周时间就准备并执行了必要的航天器转向和观测序列，对于深空任务而言，这是灵活性和技术执行方面的壮举。
赫拉追踪奥泰罗3小时，每6分钟拍摄一张图像。通过对齐各帧中的星场，团队制作出了突出小行星相对运动的延时图像。
虽然科学并非这些观测的主要目标，但操作经验意义重大。对奥泰罗的成功观测展示了深空航天器如何快速对新目标进行精确观测。
这种能力对行星防御可能非常有用。今年早些时候，世界各地的天文学家将最强大的望远镜对准新发现的小行星2024 YR4，这颗近地天体因2032年有极小可能撞击地球而引发担忧，不过后来这种可能性已被排除。
如果像赫拉这样的航天器当时处于合适位置，类似操作可能会对该小行星进行临时观测。这可能会让天文学家获得更多关于其轨道的信息，并帮助他们评估其对地球构成的危害。
最近，7月，天文学家确认发现了第三颗穿越太阳系的星际起源天体。该天体名为3I/ATLAS，今年晚些时候将靠近火星，科学界目前正在评估火星上的航天器届时是否能够对其进行观测。
莫雷斯科说：“通过证明我们可以安全、高效地指挥赫拉在短时间内观测新目标，我们为任务的科学阶段增强了信心，同时也展示了对深空中有趣天体进行快速响应观测的潜在框架。”
7月19日，我们将赫拉的相机对准了另一颗小行星（18805）凯利迪。
莫雷斯科说：“凯利迪看起来比奥泰罗暗约40倍。所以，这些观测真正考验了赫拉对微弱天体的探测能力以及我们的图像处理能力。但尽管如此，我们还是发现了它！”
“这些结果对赫拉在接近迪迪莫斯时相机的性能非常鼓舞人心。”
赫拉在小行星带的旅程与科幻作品中看到的大不相同：无需在混乱密集的碎片场中躲闪迂回。
但对这些岩石天体的每一次微弱、短暂的瞥见，都有助于赫拉为明年抵达迪迪莫斯和迪莫弗斯做准备。
在那里，赫拉将探索DART航天器撞击的后果，使这两颗小行星成为太阳系中研究最透彻的天体之二，并助力将小行星偏转变成一种被充分理解且可靠的行星防御方法。