NASA开发的一种新型伽马射线传感器，名为AstroPix，将参与该机构即将进行的飞行基础机器人任务中的机器人手臂演示，该任务计划于2027年底发射。伽马射线是能量最高的光形式。科学家们观察到它们来自地球大气中的闪电、太阳发出的强大太阳耀斑以及遥远星系中的宇宙碰撞。AstroPix技术演示中的传感器设计用于测量20,000到700,000电子伏特之间的伽马射线。相比之下，可见光的能量介于2到3电子伏特之间。目前的NASA任务，包括费米伽马射线空间望远镜和尼尔·戈赫尔斯·斯威夫特天文台，也观察伽马射线，包括能量更高的伽马射线。但在500,000到1,000,000电子伏特之间，现有探测器的灵敏度较低。这一范围是许多称为伽马射线爆发的强大爆炸发光最为明亮的地方。这里也是天文学家预期能观察到来自被黑洞驱动的最巨大和最远活跃星系的最强光芒的地方。通过在未来的任务中堆叠AstroPix探测器，科学家们可以弥补这一空白，改进对这些宇宙物体的观察，从而更好地理解创造和驱动它们的过程。“飞行基础机器人航天器也是一项技术演示，因此这些项目彼此契合，”AstroPix团队成员、NASA戈达德太空飞行中心的博士后研究员丹·维奥莱特说。“在我们能在未来的科学任务中使用这些传感器之前，我们需要彻底测试AstroPix的性能。我们曾在科学气球任务中飞行过类似的技术，并且当前原型最终将成为声音火箭的有效载荷。不过，许多飞行机会仅能到达近空间。像我们这样的技术演示很少能找到进入轨道的机会。”每个AstroPix芯片包含四个硅像素伽马射线探测器，每个探测器包含1,225个像素。这些芯片的功能类似于手机相机中的传感器。AstroPix卫星技术演示有效载荷，也称为A-STEP，将被放置在飞行基础机器人任务的轨道更换单元中，这是一种由Rocket Lab Robotics制造的可移动模块。Rocket Lab Robotics还将提供一个机器人手臂，该手臂将在飞行过程中捡起和重新调整该单元，并作为机器人服务演示的一部分进行在轨操作。A-STEP有效载荷将在重新调整后收集其数据。Astro Digital将提供航天器。轨道更换单元旨在支持有效载荷的电源和数据接口，但原计划是机器人手臂在没有一个的情况下重新调整模块。但是随着任务开发的进展，飞行基础机器人团队发现了一个机会，可以通过整合一个额外的技术演示来进一步最大化任务的价值，这个技术演示可以放置在11.8英寸（30厘米）立方体内。“该单元已经具备支持AstroPix团队设计所需的体积、电力和数据，”NASA总部空间技术任务局在华盛顿的在轨服务、组装和制造的高级技术负责人博·纳兹说。“我们与飞行基础机器人的一项主要目标是演示在轨道上更换有效载荷的能力，从而以比完整任务便宜得多的成本对卫星和太空仪器进行升级或改进。使AstroPix能够在轨道上完成自己的技术演示是一种额外的收获。”AstroPix团队正在努力在九月交付他们的硬件，并将在最终集成到航天器之前将其集成到飞行基础机器人的有效载荷中。轨道更换单元将容纳芯片和提供电力的所有相关电子设备，并在飞行中收集和传输数据。NASA的飞行基础机器人任务是通过NASA戈达德管理的空间技术任务局的ISAM组合资金支持的。Rocket Lab Robotics将通过NASA小企业创新研究第三阶段奖项提供任务的机器人手臂系统。Astro Digital将在NASA的航天飞行机会项目（由NASA的阿姆斯特朗飞行研究中心在加利福尼亚的爱德华兹管理）中主持手臂的轨道飞行测试。AstroPix的开发得到了NASA总部科学任务局天体物理部门的支持，通过该机构的天体物理研究与分析计划进行资助，并由南希·格雷斯·罗曼技术奖学金提供资金。要了解更多信息，请访问：https://go.nasa.gov/3R28tWE 由珍妮特·卡兹米尔查克撰写，戈达德太空飞行中心，马里兰州格林贝尔特