近地小行星探测器

**會合 - 舒梅克號**（**Near Earth Asteroid Rendezvous - Shoemaker**）是美國國家航空暨太空總署的太空探測衛星，會合 - 舒梅克號這個名稱則是為了紀念天文學家尤金・舒梅克（Eugene M. Shoemaker）而命名的。會合 - 舒梅克號計畫主要目標是以超過 1 年的時間研究愛神星，並傳回愛神星內部構造、組成、礦物學、質量分布及磁場等數據。次要目標則包括研究風化層的特性、小行星與太陽風的相互作用、小行星表面可能出現的地質活動（例如塵埃或氣體）及小行星的自轉狀態。這些數據將幫助科學家理解小行星的普遍特徵，隕石和彗星之間的關係及太陽系早期的情況。為了達成這些目標，太空船配備一臺 X 光 / 伽瑪射線光譜儀、近紅外線成像光譜儀、裝有 CCD 成像探測器的多重光譜照相機、雷射測距儀和一個磁力計。科學家也使用近距離追蹤系統進行無線電科學實驗來估計小行星的重力場。儀器的總重量為 56 公斤，並需要 81 瓦特的電源來運轉。會合 - 舒梅克號也是第 1 艘登陸小行星的探測器。

## 任務

### 總覽

會合 - 舒梅克號主要任務是以將近 1 年的時間繞行愛神星來研究它的結構。愛神星是一顆 S - 型小行星，大小為 13× 13 × 33 公里，是近地小行星中體積第二大的。會合 - 舒梅克號最初的軌道半徑為 200 公里，後來軌道在 2000 年 4 月 30 日逐漸縮小為 50 × 50 公里，然後在 2000 年 7 月 14 日減少到 35 × 35 公里。這個軌道是以超過 1 個月的時間擴張至 200 × 200 公里，然後在 2000 年 12 月 13 日慢慢下降，變成 35 × 35 公里的逆行軌道。會合 - 舒梅克號最終在 2001 年 2 月 12 日降落於愛神星上。

一些科學家聲稱會合 - 舒梅克號最終的目標是發現地球上的隕石與愛神星之間的關連，因為一旦科學家擁有愛神星足夠化學成分的數據，就可以了解愛神星與其他 S 型小行星之間的關係，而這些隕石被認為是從 S 型小行星（也許是愛神星本身）上脫離出來的。會合 - 舒梅克號並沒有證實或否定這個關聯，讓科學家感到滿意。但是不可否認的，會合 - 舒梅克號的研究數據對於小行星領域的研究有極大的貢獻。

### 前往愛神星

在三角洲 7925-8 運載火箭（一個三角洲二號運載火箭火箭引擎與 9 個捆綁式固體火箭助推器及 Star 48（PAM-D）的第三階段火箭）發射會合 - 舒梅克號後，它離開地球軌道，進入第一部份的巡航階段。會合 - 舒梅克號大部分的巡航階段處於最低限度的活動 -「休眠」狀態，然後在飛越直徑 61 公里的小行星梅西爾德星的前幾天結束休眠狀態。

會合 - 舒梅克號在 1997 年 6 月 27 日以 1200 公里的距離在協調世界時 12:56 飛躍梅西爾德星，當時的速度為 9.93 公里 / 秒，並傳回一些影像和其他測量數據。這次飛越探測貢獻了 500 張照片，涵蓋梅西爾德星 60％的表面，並根據重力數據計算出梅西爾德星的大小與質量 。

會合 - 舒梅克號在 1997 年 7 月 3 日進行第一次主要的太空姿態調整。會合 - 舒梅克號的速度因此每秒減少 279 公尺，而近日點則從 0.99 天文單位降低至 0.95 天文單位。而地球的重力助推則發生於 1998 年 1 月 23 日協調世界時 7:23。當時會合 - 舒梅克號最接近的地球為 540 公里，並改變軌道傾角從 0.5 度增加到 10.2 度，而遠日點則從 2.17 天文單位降低為 1.77 天文單位，更接近愛神星。

### 進入軌道

會合 - 舒梅克號於 2000 年 2 月 14 日協調世界時 15:33（美國東部時間上午 10 點 33 分）後進入愛神星的軌道，而會合 - 舒梅克號總共花費將近 13 個月的時間運行日心軌道，來逐漸進入愛神星的軌道。太空船會合愛神星的機動調整完成於 2 月 3 日協調世界時 17:00，將太空船的相對愛神星的速度由 19.3 公尺 / 秒減緩至 8.1 公尺 / 秒。另一次機動調整則發生在 2 月 8 日，將相對速度略為增加至 9.9 米 / 秒。會合 - 舒梅克號分別在 1 月 28 日、2 月 4 日與 2 月 9 日搜索愛神星的衛星，但是沒有任何發現。這次探測是基於科學上的目的，並減輕與任何一個衛星碰撞的可能。會合 - 舒梅克號在 2 月 14 日進入 321 × 366 公里的軌道來繞行愛神星。然後太空船在 7 月 14 日慢慢進入 35 公里的圓形極地軌道。會合 - 舒梅克號在極地軌道上停留 10 天，然後在 2000 年 9 月 5 日回到 100 公里的軌道。10 月中旬的一次機動調讓太空船在 10 月 26 日協調世界時 07:00 在距離愛神星表面 5.3 公里的位置掠過。

### 繞行與著陸

太空船在移動到 200 公里的圓形軌道後，接著將軌道從接近極地的順行軌道移動到靠近赤道的逆行軌道。會合 - 舒梅克號於 2000 年 12 月 13 日回到 35 公里的低圓形軌道。從 2001 年 1 月 24 日開始，太空船開始一系列的近距離飛掠（約 5 至 6 公里）愛神星的表面，並在 1 月 28 日以 2 至 3 公里的距離通過該小行星。然後會合 - 舒梅克號在 2 月 12 日在協調世界時 20:01 左右（美國東部時間下午 3 時 01 分）緩慢降落到愛神星南部一個鞍形特徵的地區。令科學家感到驚喜的是，會合 - 舒梅克號在降落後仍未損壞，著陸速度估計為每秒 1.5 到 1.8 公尺（因此會合 - 舒梅克號成為第一個軟著陸在小行星上的探測器）。在深空網路延伸天線接收到訊號後，太空船的伽瑪射線光譜儀重新規劃來從大約 4 英寸的高度收集愛神星的數據，它的感應度在小行星表面比繞行軌道上更敏感 10 倍。

在會合 - 舒梅克號關閉之前，科學家在 2001 年 2 月 28 日（美國東部時間）晚上 7 時接收到它發出的最後一個資料信號。2002 年 12 月 10 日最後一次嘗試與太空船連絡並未成功。

## 參見

* 太陽系探測器列表

## 參考資料

* Text adapted from public domain NASA webpage.
* Trombka JI, Squyres SW, Bruckner J, Boynton WV, Reedy RC, McCoy TJ, Gorenstein P, Evans LG, Arnold JR, Starr RD, Nittler LR, Murphy ME, Mikheeva I, McNutt RL, McClanahan TP, McCartney E, Goldsten JO, Gold RE, Floyd SR, Clark PE, Burbine TH, Bhangoo JS, Bailey SH, Petaev M. The elemental composition of asteroid 433 Eros: Results of the NEAR-Shoemaker x-ray spectrometer. Science. 2000, **289**: 2101–2105. doi:10.1126/science.289.5487.2101.
* Zuber MT, Smith DE, Cheng AF, Garvin JB, Aharonson O, Cole TD, Dunn PJ, Guo YP, Lemoine FG, Neumann GA, Rowlands DD, Torrence MH. The shape of 433 Eros from the NEAR-Shoemaker Laser Rangefinder. Science. 2000, **289**: 2097–2101 [2013-02-12]. doi:10.1126/science.289.5487.2097. （原始內容存檔於 2011-03-16）.
* Yeomans DK, Antreasian PG, Barriot JP, Chesley SR, Dunham DW, Farquhar RW, Giorgini JD, Helfrich CE, Konopliv AS, McAdams JV, Miller JK, Owen WM, Scheeres DJ, Thomas PC, Veverka J, Williams BG. Radio science results during the NEAR-Shoemaker spacecraft rendezvous with Eros. Science. 2000, **289**: 2085–2088 [2013-02-12]. doi:10.1126/science.289.5487.2085. （原始內容存檔於 2014-10-26）.

## 外部連結

* NEAR Shoemaker Profile by NASA's Solar System Exploration
* NSSDC Master Catalog: Spacecraft - NEAR Shoemaker
* NASA JPL: NEAR Shoemaker, Near Earth Asteroid Rendezvous（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* Official NEAR Mission Site (Johns Hopkins Applied Physics Laboratory)（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）