NASA计划在今年晚些时候的太空行走中修复国际空间站上的X射线望远镜NICER(中子星内部成分探测器)。这将是第四个由宇航员服务的轨道科学观测站。

宇航员修补NASA的NICER望远镜

2023年5月，科学家发现NICER出现了“漏光”。不需要的阳光进入仪器并到达望远镜的敏感探测器。虽然团队立即采取措施减轻对观测的影响，但他们也开始考虑潜在的修复。

“阳光会干扰NICER在空间站白天收集可行X射线测量的能力，”马里兰州格林贝尔特NASA戈达德太空飞行中心NICER科学负责人ZavenArzoumanian说。“夜间观测不受影响，望远镜继续产生令人难以置信的科学成果。自任务开始以来，数百篇已发表的论文都使用了NICER。阻挡一些泄漏的光线将使我们能够全天候恢复更正常的操作。”

4月12日星期五，在得克萨斯州马蹄湾举行的美国天文学会高能天体物理学分会第21次会议上，阿祖曼尼安在演讲中介绍了解决这一问题的努力。

NICER位于空间站右舷内侧太阳能电池板附近。从这个高处，它眺望X射线天空，收集许多宇宙现象的数据，比如来自被称为中子星的超致密恒星残骸的规则脉冲和来自耀斑黑洞的“光回波”。

观察这些物体有助于回答有关它们的性质和行为的问题，并增加我们对物质和重力的理解。2017年，NICER还通过名为SEXTANT(X射线定时和导航技术站探索者)的项目展示了如何使用银河系中的脉冲中子星作为未来深空探索的导航信标。

该望远镜有56个铝制X射线聚光器。每个集中器都有一组嵌套的镜子，旨在将X射线跳过到探测器中。聚光器前面有一个薄过滤器，称为隔热罩，可以阻挡阳光。聚光器的顶部是一块中空的圆形碳复合材料，称为遮阳板，由六个部分组成，类似于切片馅饼。遮阳罩旨在使聚光器在阳光下保持凉爽并保护脆弱的隔热罩。漏光发生后，照片显示一些防护罩上有几个小区域损坏，但造成这些损坏的原因仍不清楚。

“我们设计NICER并不是为了任务服务。它是通过机器人安装的，我们在地面上操作它，”戈达德NICER首席研究员KeithGendreau说。“修复的可能性是一个令人兴奋的挑战。我们考虑了太空行走和机器人解决方案，不知道如何使用望远镜和空间站工具包中已有的东西来安装补丁。”

经过数月的考虑，最终选择太空行走作为前进的道路。NASA的哈勃太空望远镜和太阳极大值任务，以及AMS(阿尔法磁谱仪，也在空间站上)是唯一由宇航员在轨道上维修的其他科学天文台。

NICER的解决方案很简单。五个饼状的楔子将插入受损最严重区域上方的遮阳帘中并锁定到位。这些补丁旨在利用现有的宇航员设备(称为T形手柄工具)。

“虽然我们努力确保补丁在机械上简单，但太空中的大多数修复活动都非常复杂，”戈达德NICER机械主管史蒂夫·凯尼恩(SteveKenyon)说。“我们一直在进行测试，以确认修复工作既能有效修复NICER的漏光问题，又能保证太空行走和空间站上的宇航员完全安全。”

这些补丁目前计划于今年晚些时候随着诺斯罗普·格鲁曼公司的第21次商业补给服务任务发射到空间站。宇航员将在太空行走期间完成安装以及其他任务。

NICER是NASA探索者计划中的天体物理学机会任务，利用太阳物理学和天体物理学科学领域内创新、简化和高效的管理方法，为世界级的太空科学研究提供频繁的飞行机会。美国宇航局空间技术任务理事会支持该任务的六分仪部分，展示基于脉冲星的航天器导航。

NICER还与JAXA(日本宇宙航空研究开发机构)的MAXI(全天空X射线图像监视器)实验自动协同合作，快速观察不可预测地耀斑的恒星和其他物体，推进对动态宇宙的科学理解。