經過漫長的延誤和數百億美元的支出後，NASA 自由女神像大小的太空發射系統 (SLS) 巨型火箭終於接近首次發射。發射最早將於 8 月 29 日進行，將使用 SLS 的 880 萬磅推力（3910 萬牛頓）將無人“獵戶座”飛船和配套的服務艙送入月球軌道。這次任務被稱為“阿耳忒彌斯1號”，將是 NASA“阿耳忒彌斯”計劃迄今為止最重要的里程碑——該計劃旨在半個多世紀以來首次將人類送上月球表面。
如果成功，這次任務也可能帶來另一個鮮為人知的里程碑——但這次是近地小行星 (NEA) 而不是月球的探索。當“阿耳忒彌斯1號”接近月球時，NASA 的 NEA Scout 探測器，一個比鞋盒還小的“免費搭車”次要有效載荷，將從連線“獵戶座”飛船和 SLS 火箭第二級的介面卡環上的分配器中釋放出來。一旦自由飛行，NEA Scout 將準備追逐並拍攝 2020 GE，這是一顆大小如校車般的近地小行星，也是有史以來最小的、由航天器近距離研究的小行星。
但在另一個更深刻的方面，NEA Scout 的開創性航行也將代表深空推進技術的一個重要里程碑，因為這項科學任務將演示太陽帆的使用，這是航天器在不使用火箭推進劑的情況下產生推力的少數幾種方法之一。
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當然，太陽帆已經被製造出來，並在行星際空間和近地軌道上的概念驗證任務中成功發射。日本宇宙航空研究開發機構 (JAXA) 率先透過其先驅性的太陽帆飛船 IKAROS 演示了受控太陽帆航行，該飛船飛掠過金星。NASA 的 NanoSail-D 航天器也攜帶太陽帆進入軌道，行星協會的 LightSail 1 和 2 航天器也是如此，後者仍在繞地球執行。
在與“阿耳忒彌斯1號”分離後，14 公斤重的 NEA Scout 將首先點燃其冷氣推進器——六個小型加壓氣體推進劑罐——以穩定和確保安全的軌道，使其遠離月球並朝向 2020 GE。然後，航天器將展開一個薄薄的鋁塗層塑膠太陽帆。這個帆大約有一個網球場大小，它將捕捉光而不是風，透過從太陽輻射中虹吸動量來加速進入深空巡航。
“NEA 是主小行星帶碰撞產生的碎片和噴射物，”NASA 噴氣推進實驗室 (JPL) 的 NEA Scout 首席科學研究員朱莉·卡斯蒂略-羅格茲在加利福尼亞州帕薩迪納市說。“而 2020 GE 代表了一類我們知之甚少的小行星”，因為之前從未探測過小於 330 英尺（100 米）的小行星。
在飛掠過程中，NEA Scout 將使用其高解析度相機近距離觀察 2020 GE，精確測量小行星的大小、形狀、自轉和表面特性，同時評估任何周圍的塵埃和碎片。由於小型航天器的相機解析度小於每畫素 10 釐米，科學團隊應該能夠確定 2020 GE 的成分——也就是說，它是一個堅固的岩石物體，還是像其一些較大的小行星表親一樣，是由較小的卵石和塵埃組成的鬆散聚集體。小行星貝努比 2020 GE 大近 30 倍，其表面看起來堅固多岩石，但當 OSIRIS-REx 航天器意外地 沉入其中 採集樣本時，證明它是多孔的。
NEA Scout 最初於 2013 年構思，作為一項偵察任務，旨在調查目標，以支援後來被放棄的將宇航員送往 NEA 的計劃。NASA 馬歇爾太空飛行中心在阿拉巴馬州亨茨維爾的任務首席技術研究員萊斯·約翰遜說，這就是為什麼它被稱為“Scout”（偵察兵）。自那以後，該計劃演變成 JPL 空間科學家和馬歇爾太空飛行工程師之間出乎意料且富有成果的科學技術合作，此前兩個團隊獨立提出了驚人相似的任務和飛行器設計，以響應 NASA 的一項請求。
卡斯蒂略-羅格茲說，這項任務應該為我們深入瞭解這類 NEA 對地球構成的風險提供重要見解。“雖然從‘行星防禦’的角度來看，大型小行星最令人擔憂，”她說，“但像 2020 GE 這樣的天體更為常見，儘管它們體積較小，但也可能對我們的星球構成危害。”例如，車里雅賓斯克隕石——一顆大小相似的 NEA，以 2013 年 2 月 15 日在其上空爆炸的俄羅斯城市命名——產生了強大的衝擊波，震碎了該地區的窗戶，並造成 1600 多人受傷。
NEA Scout 的另一項任務——演示太陽帆推進在深空執行中的應用——源於一個簡單的問題，約翰遜回憶說：小型航天器能否以低成本從深空產生有用的科學成果？“這是一個巨大的挑戰，”他說。“對於小行星特徵探測任務，小型航天器上根本沒有足夠的空間容納大型推進系統及其所需的燃料。”
NEA Scout 任務中最令人擔憂的部分可能是其薄如蟬翼的太陽帆的展開，它必須在深空中基本完美地展開。約翰遜說，為了做到這一點，航天器將展開四個摺疊的金屬桿，緊密摺疊的太陽帆就附著在這些金屬桿上。細長的扁平支撐物將纏繞在一個卷軸上，卷軸將像捲尺伸出金屬尺一樣放出金屬桿。但是，捲尺的尺子是彎曲的，有時在伸出時會變得鬆軟，而金屬桿在伸出時會彈成剛性的 V 形橫截面。
約翰遜說，當太陽帆展開時，它將從緊湊的包裝中展開，總面積達到 86 平方米。他說，帆本身由 CP-1 製成，這是一種堅韌、柔韌的鋁塗層聚合物薄膜，“就像保鮮膜一樣，只不過它比人類的頭髮還要薄得多，只有幾微米厚。”
輕巧的鏡面帆將透過反射 90% 的入射太陽光子（從太陽輻射出的量子光粒子）來產生推力。約翰遜說，這些可見波長的光子很像彈丸槍中的彈丸，“撞擊帆並反射，每次都會將其部分動量傳遞給帆。”
然而，太陽輻射壓力極其微弱，這就是為什麼實用的太陽帆必須如此之大的原因。即使當陽光碟機動的帆被放大時，在大多數情況下，它仍然會以超慢動作加速。約翰遜說，壞訊息是，在地球上，“在陽光充足的晴天中午，照射在兩個足球場面積上的太陽輻射壓力相當於你手掌上放著 25 美分硬幣和 5 美分硬幣所感受到的力。”好訊息是什麼？“牛頓定律起作用！”他笑著說。擺脫地球引力場和大氣阻力的束縛——這兩種力原本會抵抗太陽帆對光子持續雨點的相等且相反的反應——動量逐漸累積，最終使帆船能夠在幾乎不使用任何推進劑的情況下達到驚人的高速。
NEA Scout 將從其冷氣推進器中釋放少量推進劑來控制自身在太空中的姿態，但帆本身將完成大部分工作。航天器將透過傾斜和調整其帆的角度來改變入射陽光的入射角，從而改變推力大小和行進方向，這類似於帆船透過調整帆的角度來利用地球上的風力航行。太陽帆將保持任何給定的方向數天，從而使每次機動產生的動量得以累積。
到 2023 年 9 月，部分得益於飛掠月球的引力輔助，NEA Scout 將積聚足夠的飛行速度來追上 2020 GE。任務導航員將引導航天器接近小行星 1 公里以內。“NEA Scout 可能會完成有史以來最慢的小行星飛掠——相對速度為每秒 70 英尺（20 米），”卡斯蒂略-羅格茲說。“這將給我們大約三個小時的時間來收集寶貴的科學資料並近距離觀察它。”
卡斯蒂略-羅格茲指出，之後，如果強烈的太空輻射沒有燒燬其最小程度遮蔽的電子裝置，NEA Scout 可能會開展擴充套件任務。在這樣的任務中，它可以返回進行更多次 2020 GE 的飛掠，或者訪問其他 NEA，甚至前往地球拉格朗日點 5 (L5) 的潛在特洛伊小行星——這是一個位於地球軌道後方的“引力谷”。
NEA Scout 是 CubeSat（一種微型化、相對低成本的衛星）日益強大的例證，大約二十年來，CubeSat 一直在標準化平臺上使用簡單的航空電子裝置和電力系統制造。至關重要的是，它們的小尺寸和重量使它們能夠作為次要有效載荷廉價地發射到軌道。超過 1500 顆 CubeSat 以這種方式進入了軌道。但正如 NEA Scout 現在所展示的那樣，CubeSat 正在從停留在地球軌道上的簡單衛星發展成為能夠在月球空間及更遠的地方有效執行的遠端航天器。
例如，NASA 的月球手電筒 (Lunar Flashlight) 是另一個 CubeSat 空間探測器，它將搭乘後續發射升空前往月球，旨在尋找那裡的水冰沉積物。該航天器將使用其近紅外雷射束將光線照射到月球南極的陰影區域，以照亮並揭示潛伏的水冰。如果在足夠豐富的儲量中發現水冰，這些沉積物可以用於製造火箭燃料等。
NEA Scout 本身將為 NASA 的另外兩個太陽帆飛船奠定基礎，它們的任務將有助於指導後續航天器的設計。例如，這些未來的帆船可以提供太陽耀斑的早期預警，充當地球兩極上空的準地球靜止通訊鏈路，或執行更遠距離和更雄心勃勃的行星際任務。
先進複合材料太陽帆系統 (ACS3) 計劃在未來幾個月內從紐西蘭發射場搭乘火箭實驗室助推器升空，它將演示輕巧但堅固的聚合物複合材料杆，這些金屬桿將從近地軌道的 CubeSat 上展開太陽帆，NASA 蘭利研究中心在弗吉尼亞州漢普頓的 ACS3 計劃首席研究員 W·基茨·威爾基說。ACS3 的帆比 NEA Scout 的帆略小，但其金屬桿也明顯更輕，這應該使其能夠更有效地加速。
威爾基觀察到：“我們目前的複合材料杆技術最適合面積達 500 平方米的太陽帆，這涵蓋了新興的共享發射規模、CubeSat 級別的深空有效載荷。”“CubeSat 雖然體積小，但不是玩具，”他說。“我們不需要《太空堡壘卡拉狄加》就能在那裡進行偉大的科學研究。”
在 2025 年，更大規模的任務 NASA 太陽巡洋艦 (Solar Cruiser) 應該會揚帆起航。這艘大帆面積超過六個網球場（近 1700 平方米），將捕捉陽光以推動 100 公斤重的航天器飛向我們的太陽，為未來的太陽帆航天器充當太空天氣哨兵開闢道路。
隨著時間的推移，利用陽光航行應該能夠使航天器在內太陽系內無限期地推進，到達並保持其他方式無法到達的新型極地和非平面軌道，並進行軌道平面變更，以便比火箭推進的航天器更有效地觀察甚至停留在太陽和行星的兩極。
然而，在較近的將來，下一代 CubeSat 航天器，如月球手電筒和 NEA Scout，正在為更廣泛地使用基於更便宜、標準化的平臺和技術的微型、功能強大且價格實惠的“SailCube”指明方向。在不久的將來，一支由自主勘測-探測器組成的艦隊可以搭便車進入軌道，然後揚帆起航，去調查小行星和其他具有科學意義——以及日益增長的商業意義——的目標。