国际空间站宇航员准备进行太空行走以解决NICER望远镜的光泄漏问题
美国国家航空航天局（NASA）将通过太空行走修复国际空间站上的NICER望远镜，以解决影响观测的漏光问题。NICER 位于国际空间站的太阳能电池板附近，用于研究宇宙现象，并作为基于脉冲星导航的试验平台。
这张2018年6月8日获得的图片显示的是美国国家航空航天局（NASA）在国际空间站上的NICER（中子星内部成分探测器），它在这里研究中子星和其他X射线源。NICER的大小与一台洗衣机差不多。可以看到其 X 射线聚光器的遮阳板呈圆形排列。资料来源：美国国家航空航天局
美国国家航空航天局（NASA）计划在今年晚些时候的太空行走中修复国际空间站（ISS）上的X射线望远镜NICER（中子星内部成分探测器）。这将是宇航员服务的第四个在轨科学观测站。
2023 年 5 月，科学家们发现 NICER 出现了"漏光"现象。不需要的阳光进入仪器，并照射到望远镜敏感的探测器上。研究小组立即采取措施减轻对观测的影响，同时也开始考虑可能的修复方法。
位于马里兰州格林贝尔特的NASA 戈达德太空飞行中心的 NICER 科学负责人 Zaven Arzoumanian 说："阳光干扰了 NICER 在空间站白天收集可行的 X 射线测量数据的能力。夜间观测不受影响，该望远镜将继续产生令人难以置信的科学成果。自任务开始以来，已有数百篇发表的论文使用了 NICER。阻挡部分漏入的光线将使我们能够恢复到更正常的昼夜工作状态。"
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，Arzoumanian在一次演讲中介绍了为解决这一问题所做的努力。
这段延时视频拍摄于2018年6月8日，展示了美国国家航空航天局（NASA）中子星内部成分探测器（NICER）在国际空间站上研究脉冲星和其他X射线源时的精确编排。NICER 每天都要观测和跟踪大量来源，从最接近太阳的恒星半人马座到其他星系的 X 射线源。影片中的运动代表了一个 90 分钟多一点的轨道，被加速了 100 倍。资料来源：美国国家航空航天局
NICER 的设计和贡献
NICER 位于空间站内侧右舷太阳能电池板附近。它从那里俯瞰 X 射线天空，收集许多宇宙现象的数据，如来自被称为中子星的超密集恒星残骸的有规律脉冲和来自闪烁黑洞的"光回波"。观测这些天体有助于回答有关其性质和行为的问题，并加深我们对物质和引力的理解。2017年，NICER还通过一项名为SEXTANT（X射线定时和导航技术站探测器）的计划，展示了如何利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。每个聚光器都有一组嵌套的反射镜，用于将 X 射线跳过聚光器进入探测器。聚光器前面有一个薄薄的过滤器，叫做热屏蔽，可以阻挡阳光。聚光器顶部是一块中空的圆形碳复合材料，称为遮阳板，有六个部分，就像一个切片的馅饼。遮阳板的作用是使聚光器在阳光下保持凉爽，并保护脆弱的热屏蔽。漏光事件发生后，照片显示一些遮阳板上有几处小面积的损坏，但损坏原因尚不清楚。
2018年10月4日，远征56号机组成员从联盟号飞船上拍摄的这张照片显示，国际空间站在脱离对接后出现。NICER是矗立在空间站主桁架上方的白色小盒子，位于最右侧，毗邻内部太阳能电池板。图片来源：NASA/Roscosmos
为 NICER 提供服务面临的挑战
"我们设计 NICER 并不是为了为任务提供服务。它是用机器人安装的，我们从地面操作它，"NICER 在戈达德的首席研究员 Keith Gendreau 说。"维修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两种解决方案，研究如何利用望远镜和空间站工具包中已有的东西安装补丁。"
经过几个月的考虑，最终选择了太空行走作为前进的道路。美国国家航空航天局（NASA）的哈勃太空望远镜和太阳高度飞行任务以及AMS（阿尔法磁谱仪，也在空间站上）是唯一由宇航员在轨道上修理的其他科学观测站。
修复战略和未来步骤
NICER 的解决方案简单明了。五块饼形楔子将插入损坏最严重区域上方的遮阳板，并锁定到位。这些补丁的设计利用了宇航员现有的一种名为 T 形手柄工具的设备。
"虽然我们努力确保补丁的机械结构简单，但太空中的大多数维修活动都非常复杂，"戈达德的NICER机械负责人史蒂夫-凯尼恩（Steve Kenyon）说。"我们一直在进行测试，以确认维修工作既能有效修复 NICER 的漏光问题，又能保证太空行走和空间站的宇航员完全安全"。
这些补丁目前计划在今年晚些时候搭乘诺斯罗普-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过程中完成贴片的安装以及其他任务。
合作努力和科学影响
NICER 是美国航天局探索者计划中的一项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的创新、简化和高效管理方法，为从太空进行世界级科学调查提供频繁的飞行机会。美国国家航空航天局空间技术任务局为该任务的 SEXTANT 部分提供支持，演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 射线图像监控器）实验进行自动串联合作，快速观测恒星和其他会发生不可预知耀斑的天体，从而推进对动态宇宙的科学认识。
编译来源：ScitechDaily
