NASA 正在退役其唯一专用的小行星探测太空望远镜，结束一项为期 10 年的任务，该任务最初是作为完全不同的东西开始的：一个旨在为科学家打开红外宇宙视野的天体物理学探测器。
该望远镜于 2009 年作为广域红外巡天探测器 (WISE) 发射到地球轨道，对红外天空进行了一年的测绘，然后在 2011 年初冷却剂耗尽后进入休眠状态。但在 2013 年末，NASA 重新唤醒了该航天器，并重新命名为近地天体广域红外巡天探测器 (NEOWISE)——指的是它的新目标，即轨道使其在地球附近飞掠的小行星。
但即使是第二次生命，也没有人期望这架非常高效的望远镜能够持续这么久。即使是现在，NASA 结束 NEOWISE 任务的原因也仅仅是因为该航天器已下沉到地球稀薄的上层大气中，以至于它将在短短几个月内烧成碎片。该望远镜于 7 月 31 日结束其巡天任务；NASA 将于 8 月 8 日向该航天器发送最终关闭指令。
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“我不觉得这是一个很大的损失，”加州大学洛杉矶分校的天文学家爱德华·赖特说，他是 WISE 任务的首席研究员。“这是一个非常成功的任务，所以我对此感到非常高兴……唯一给我们带来麻烦的是大气层，实际上，我不能抱怨大气层，因为我每天都在呼吸它。”
WISE 时代
在 20 世纪 90 年代，赖特和他的同事开始讨论将成为 WISE 的望远镜，这受到了红外探测器改进的启发。“基本上，我们说我们想找到独特的物体，”赖特说。这就是 WISE 如何成为专注于红外光的全面天空巡天探测器的原因，红外光的波长比可见光长，这使得科学家能够穿透通常会隐藏恒星和星系的尘埃。
赖特对该任务的愿望清单包括两个特定目标。他想找到宇宙中最明亮的星系——望远镜确实做到了，发现了一个亮度高达 300 万亿个太阳的星系。他还想找到离太阳最近的恒星，他怀疑那会是一颗棕矮星——一个微弱发光的 газовое 对象，比木星大几倍，但仍然太小，无法将氢聚变成氦并像“真正”的恒星那样发光。尽管半人马座阿尔法星三星系统仍然是太阳已知的最近恒星邻居，但 WISE 确实确定了一对棕矮星，距离我们的太阳系仅 6.5 光年。
甚至在它的小行星探测全盛时期之前，WISE 任务就与行星科学家和天体物理学家一样闻名。凭借其全部能力，该航天器能够窥视火星和木星之间的主小行星带，观察太阳系该区域的 150,000 多颗太空岩石。“它简直就是一个小行星探测恶魔，”赖特在谈到望远镜的主要任务时说。
事实上，正是在望远镜的 WISE 时代，该项目的科学家们取得了艾米·迈因泽尔至今仍最喜欢的发现，艾米·迈因泽尔是加州大学洛杉矶分校的行星科学家，也是 NEOWISE 任务的首席研究员。该发现是有史以来首次地球轨道上的特洛伊小行星的发现。特洛伊小行星沿着与行星相同的轨道绕太阳运行，要么拖在后面，要么超前——木星拥有这些岩石的最大群体，超过 13,000 颗，但其他行星也声称拥有少量。WISE 确定，地球也有一颗：一块 1,000 英尺宽的岩石。“我认为这真的很酷，”迈因泽尔说。“事实证明地球有一个小小的朋友——实际上并不那么小。”
但即使在宣布这项发现时，WISE 也已处于休眠状态，在航天器耗尽冷冻氢后断电，冷冻氢使其灵敏的探测器保持在绝对零度以上几度的极低温度。没有冷却剂，望远镜无法再在其四个观测波段中的两个波段中获得高质量的科学数据。对于天体物理学家来说，望远镜的吸引力已经褪色，因此他们和 NASA 正式继续前进。
一项新任务
但迈因泽尔和其他团队成员不准备放弃望远镜。他们已经尝到了它在小行星方面可以做到的事情，他们想要更多。尽管失去需要极端冷却的两个波段意味着 WISE 无法再窥视主小行星带，但迈因泽尔和她的同事认为，望远镜可以在探测其他称为近地小行星的太空岩石方面发挥真正的作用。
近地小行星不如它们的主带同类小行星常见，但它们具有额外的意义：除了像所有小行星一样向科学家讲述太阳系的历史外，那些离我们星球最近的小行星也让研究人员能够评估有一天可能会撞击地球的可能性，这可能会将城市从地图上抹去，并引发像导致恐龙灭绝那样的突发性全球气候变化。
迈因泽尔认为，NEOWISE 可以利用其剩余的两个观测波段，在发现以前未知的近地小行星的同时，对我们附近已知物体的大小和成分进行表征，从而获得新的生命。NASA 同意了，预计重启后的任务将持续一两年。
“将它拉进来并利用这项资产是很自然的，”NASA 行星科学家兼 NEOWISE 任务项目科学家迈克·凯利说，他在望远镜从休眠状态中醒来后加入了该团队。* “重复使用航天器是有道理的，因为它就在那里，我们有它的用途，”他说。“我们不必发射任何东西。”
复活航天器的努力得到了回报，NEOWISE 在 2013 年收集了它的第一个新数据。“这就像圣诞节、新年、光明节和我的生日，都在一起了，”迈因泽尔在谈到望远镜重新开始工作的那一刻时说，这次的重点是地球附近的小行星。
（凯利说，另一个亮点出现在 2020 年，当时NEOWISE 在 COVID 大流行最黑暗的日子里发现了一颗明亮的彗星。）
科学家们有三种主要的研究近地小行星的策略，但每种策略都有局限性。地面望远镜可以在可见光中发现小行星，但难以确定它们的大小。一种称为行星雷达的技术将光波从小行星上反射回来并捕捉回波以绘制其形状，但该方法只能研究地球一定距离内的岩石，并且过于有针对性，不适合更广泛的发现巡天。然后是红外仪器，例如 NEOWISE，它根据阳光照射温暖的表面发出的光芒来发现岩石。红外研究使天文学家能够看到更小和光学上更暗的小行星，并更好地测量物体的大小，但由于地球大气层阻挡了大部分红外光，因此必须在太空中进行此类观测。
NEOWISE 对近地小行星进行了十年成功的红外研究，彻底说服了迈因泽尔——以及 NASA——需要一台针对这些观测进行优化的类似望远镜。“我们意识到，如果我们做一些设计上的改变，我们可以做得更好，”她说。NASA 于 2019 年正式开始计划这项名为近地天体测量者的任务，该航天器计划于 2027 年 9 月发射。
近地天体测量者不会绕地球轨道运行，而是前往 L1，这是一个引力稳定点，距离地球约 150 万公里，位于太阳的方向。从那个有利位置，望远镜将能够看到更多地球轨道附近的太空。为其供电的太阳能电池板也将使其免受太阳热量的影响，而不是携带固体氢来保持凉爽。因此，虽然主要任务将持续五年，但科学家预计该航天器可以运行 10 年甚至 12 年。
因此，NEOWISE 的遗产将继续存在，既体现在它收集的数据中，也体现在 NASA 的下一个小行星猎手中。但大气层将在 12 月或 1 月——最迟 2 月将望远镜拉出天空，赖特说，如果太阳耀斑没有扰乱大气层并膨胀其外层空气的话。事实上，除了幸运地没有出现重大故障外，太阳在航天器在轨期间大部分时间都相对平静，这是使任务持续如此之久的最大因素。
迈因泽尔说，NEOWISE 长期以来一直在借来的时间里运行。“它完全超出了我对它能持续这么久的预期，”她说。“为此，我们必须感谢太阳——以及真正伟大、才华横溢的工程师，他们让航天器保持活力。”
*编者注（2024 年 7 月 31 日）：这句话在发布后经过编辑，以更正迈克·凯利在 NEOWISE 任务中的角色。