【NASA计划于2027年底通过机器人技术演示任务对新型伽马射线探测器原型AstroPix进行轨道测试】NASA开发了一种名为AstroPix的新型伽马射线传感器原型，该设备将参加计划于2027年底发射的Fly Foundational Robots任务，在其中的机械臂演示中进行在轨测试。伽马射线是已知能量最高的光子形态，产生于地球大气雷电、太阳耀斑以及遥远星系中的宇宙碰撞等高能事件。AstroPix的设计目标是测量20,000至700,000电子伏特（eV）之间的伽马射线。相比之下，可见光的能量仅在2至3电子伏特之间。尽管包括Fermi Gamma-ray Space Telescope和Neil Gehrels Swift Observatory在内的NASA现役空间探测器也能观测伽马射线，但在500,000至1,000,000电子伏特能量区间内，现有的探测器灵敏度较低。而这一区间行为恰恰是伽马射线暴（GRB）最明亮的频段，也是由黑洞驱动的遥远超大质量活动星系预期辐射最强的区域。通过在未来的任务中对AstroPix探测器进行多层整合与总装，科学家有望填补这一观测空白，加深对这些极端宇宙天体演化机制的理解。AstroPix团队成员、NASA’s Goddard Space Flight Center博士后研究员Dan Violette指出，在将该传感器应用于未来的正式科学观测任务之前，必须对其性能进行彻底的在轨测试。此前，类似技术曾在科学气球任务中进行过飞行，当前的传感器原型最终也将作为探空火箭载荷的一部分。然而，这些飞行机会大多只能到达临近空间，技术演示项目很难获得真正进入轨道的机会。由于Fly Foundational Robots航天器本身也是一项技术演示任务，因此两者的结合十分契合。在技术细节方面，每个AstroPix芯片包含4个硅像素伽马射线探测器，每个探测器集成了1,225个像素。这些芯片的工作原理类似于手机摄像头中的传感器，但它们对伽马射线高度敏感。该探测器技术由位于马里兰州格林贝尔特的NASA’s Goddard Space Flight Center负责开发。在本次任务中，该载荷被称为AstroPix卫星技术演示载荷（A-STEP）。它将被安置在由Rocket Lab Robotics建造的可移动模块——轨道更换单元（ORU）内。Rocket Lab Robotics还将提供一个机械臂，在飞行过程中抓取并重新定位该单元，作为空间在轨服务演示的一部分。A-STEP载荷将在机械臂完成重新定位后开始收集数据。该航天器平台则由Astro Digital提供。据悉，该轨道更换单元（ORU）原本仅设计用于支持载荷的电源和数据接口，最初的计划是让机械臂搬运一个没有载荷的模块。然而，随着任务开发的推进，Fly Foundational Robots团队发现了一个进一步提升任务价值的机会，即在这个30厘米（11.8英寸）的立方体空间内集成一个额外的技术演示载荷。NASA Headquarters空间在轨服务、组装与制造（ISAM）高级技术负责人Bo Naasz表示，该单元完全具备支持AstroPix团队设计所需的空间、功率和数据接口。Fly Foundational Robots的核心目标之一是演示轨道上载荷的机器人更换，从而以传统完整任务极小部分的成本实现卫星和空间仪器的升级与改进，而允许AstroPix在轨完成其技术演示属于额外的超值收益。目前，AstroPix团队计划于2026年9月交付硬件，随后将其整合至Fly Foundational Robots载荷中，并最终总装到航天器上。轨道更换单元（ORU）将容纳这些芯片以及在飞行期间供电、收集和传输数据所需的所有相关电子设备。在资金与管理方面，NASA的Fly Foundational Robots任务由NASA Headquarters空间技术任务局（STMD）的空间在轨服务、组装与制造（ISAM）项目群资助，并由NASA’s Goddard Space Flight Center负责管理。Rocket Lab Robotics通过NASA的中小企业创新研究（SBIR）第三阶段奖金提供机械臂系统。Astro Digital则通过NASA的飞行机会计划（由位于加利福尼亚州的NASA’s Armstrong Flight Research Center管理）承载该机械臂的轨道飞行测试。AstroPix的研发得到了NASA Headquarters科学任务局天体物理学处的支持，具体通过该机构的天体物理学研究与分析计划实施，并获得了南希·格雷斯·罗曼技术研究员基金（Nancy Grace Roman Technology Fellowship）的资助。