美国宇航局"欧罗巴快船"号捕获首张深空星场图像

NASA 的Europa Clipper"欧罗巴快船"正在前往木星的冰冷卫星木卫二的路上，预计将于2030年抵达。 虽然它的科学仪器目前仍处于休眠状态，但它的恒星跟踪器正在积极工作，拍摄遥远恒星的图像，以帮助飞船确定方向。

美国宇航局欧罗巴号"快船"航天器的艺术家效果图。 资料来源：NASA/JPL-Caltech

这些星域图像（包括金牛座）对于导航和确保航天器能够正确对准其天线和仪器至关重要。

从佛罗里达州肯尼迪航天中心发射升空三个月后，"欧罗巴号"飞船（Europa Clipper）在2030年抵达木星轨道之前，仍有16亿英里（26亿公里）的路程要走。 一旦到达木星轨道，它将使用科学相机拍摄木卫二的详细图像，木卫二是木星的冰卫星。

不过，就在它进行长途旅行的同时，另一组相机已经开始工作了。 这些被称为"恒星跟踪器"的相机并不是为了研究而拍照，而是帮助飞船导航。 通过捕捉恒星图像并将其作为参考点，星轨仪能确定飞船的精确方位。 这对飞船天线与地球保持一致以确保通信顺畅至关重要。

2022 年，在美国宇航局喷气推进实验室的一间无尘室里，美国宇航局欧罗巴 Clipper 任务的工程师们正在使用航天器的星体跟踪器。 星体跟踪器用于确定航天器的方向，这里看到的星体跟踪器有红色盖子保护镜片。 图片来源：NASA/JPL-Caltech

12 月初，恒星跟踪器捕获并传送了欧罗巴号快船从深空拍摄的第一批图像（见下图）。 由三张快照组成的合成图像显示了来自 150 到 300 光年外恒星的微弱光点。 虽然图像仅占航天器周围天空的 0.1%，但这一小片星域为轨道器确认其方位提供了足够的数据。

图像中的恒星是天鹅座中最亮的四颗星--Gienah、Algorab、Kraz 和 Alchiba。 Corvus在拉丁语中意为"乌鸦"，与希腊神话中的阿波罗有关。

这幅星域马赛克图显示的是金牛座的一部分，由美国宇航局欧罗巴号快船飞船上的星体跟踪相机于2024年12月4日拍摄的三幅图像拼接而成。 图片来源：NASA/JPL-Caltech

除了让观星者感兴趣之外，这些照片还标志着恒星跟踪器的成功检修。 自2024年10月14日欧罗巴快船号搭乘SpaceX猎鹰重型火箭发射以来，航天器的检修阶段一直在进行。

美国宇航局南加州喷气推进实验室的琼妮-努南（Joanie Noonan）说："恒星跟踪器是工程硬件，一直在拍摄图像，并在机上进行处理。我们通常不会下传跟踪器的照片，但这次我们下传了，因为这是确保硬件（包括相机及其镜头）安全通过发射的一个非常好的方法。"

上图的注释版，标注了星星的名称。 图片来源：NASA/JPL-Caltech

航天器的正确定位与导航无关，导航是一项单独的操作。 但是，使用星体跟踪器进行定位对于通信以及飞行任务的科学运行都至关重要。 工程师需要知道科学仪器的指向。 其中包括精密的欧罗巴成像系统（EIS），它将收集图像，帮助科学家绘制和研究月球神秘的裂缝、山脊和山谷。 至少在未来三年内，EIS的保护罩都是关闭的。

欧罗巴快船号携带了九台科学仪器，外加用于重力科学调查的电信设备。 在任务期间，这套仪器将飞越欧罗巴星49次，收集的数据将告诉科学家这颗冰冷的卫星及其内部海洋是否具备孕育生命的条件。

飞船已经距离地球5400万英里（8500万公里），相对于太阳以每秒17英里（27公里）的速度飞速前进，不久将飞越火星。 3月1日，工程师们将操纵飞船绕红色星球飞行一圈，利用其引力来提高速度。

据信，木星的卫星木卫二的冰壳下蕴藏着巨大的地下海洋。 该航天器将于2030年抵达木星轨道，将对木卫二进行详细的飞越，以研究其支持生命的潜力。

这次任务有三个主要科学目标：确定月球冰壳的厚度及其与下面海洋的相互作用，分析木卫二的成分，以及描述其表面地质特征。 通过对这些方面的研究，科学家们旨在更好地了解木卫二的宜居性以及地球以外生命的更广泛潜力。

欧罗巴快船号是美国国家航空航天局喷气推进实验室（JPL）与约翰霍普金斯大学应用物理实验室（APL）以及包括戈达德、马歇尔和兰利在内的几个美国国家航空航天局中心合作开展的一项工作。 APL设计了飞船主体，NASA肯尼迪航天中心负责监督发射。 欧罗巴号"由美国宇航局行星任务计划管理，它标志着在太阳系中寻找地外生命的工作向前迈出了一大步。

编译自/ScitechDaily