NASA正在开发一款新型伽马射线传感器，名为 AstroPix。该传感器将搭载在计划于 2027 年底发射的 Fly Foundational Robots 任务中，用于在轨机器人臂操作演示。

伽马射线是能量最高的一类光。科学家已经在多种环境中观测到它们，包括地球大气中的闪电、太阳剧烈的太阳耀斑，以及遥远星系中发生的宇宙级碰撞事件。AstroPix 技术演示中的传感器被设计用于测量能量在 20,000 至 700,000 电子伏特（eV）之间的伽马射线。作为对比，可见光的能量仅约为 2 至 3 电子伏特。

目前，NASA 已有多项任务在观测伽马射线，例如 费米伽马射线空间望远镜 和 尼尔·格雷尔斯·斯威夫特天文台，它们也能探测到能量更高的伽马射线。

然而，在 500,000 至 1,000,000 电子伏特 这一能量区间，现有探测器的灵敏度明显不足。而这一段能量范围正是许多被称为 伽马射线暴 的强烈爆发现象最明亮的波段。天文学家还预计，在这一能量范围内，可以更好地观测由黑洞驱动的、体积最大且距离最遥远的活动星系所释放的最强辐射。未来任务中，如果将多块 AstroPix 探测器进行堆叠使用，就有望弥补这一观测空白，提升对这些宇宙天体的探测能力，从而更深入理解其形成和驱动机制。

AstroPix 团队成员、位于美国马里兰州格林贝尔特的 NASA 戈达德太空飞行中心博士后 丹·维奥莱特（Dan Violetta） 表示：“Fly Foundational Robots 航天器本身就是一次技术演示，因此这两个项目非常契合。我们必须在未来科学任务采用这些传感器之前，彻底验证 AstroPix 的性能。我们曾在科学气球任务中飞行过类似技术，目前的原型也计划成为探空火箭有效载荷的一部分。但这类飞行机会大多只能到达近空间，像我们这样的技术演示能够搭乘进入轨道的机会并不多。”

每块 AstroPix 芯片都包含 四个硅像素伽马射线探测器，而每个探测器又由 1,225 个像素组成。这些芯片的工作方式与手机摄像头中的成像传感器类似，只不过它们记录的是伽马射线而非可见光。

AstroPix 的卫星技术演示有效载荷被称为 A-STEP（AstroPix Satellite Technology Experimental Payload）。A-STEP 将被安装在 Fly Foundational Robots 任务的 轨道更换单元 内。该单元由 Rocket Lab Robotics 研制，可在轨移动。Rocket Lab Robotics 还将提供一条机器人臂，在飞行过程中抓取并重新定位该单元，并在机器人服务演示中执行相关轨道操作。A-STEP 有效载荷将在被重新定位后开始采集数据。整个航天器由 Astro Digital 提供。

轨道更换单元在设计时就预留了为有效载荷提供电力和数据接口的能力，但最初的计划是由机器人臂在没有搭载有效载荷的情况下对该模块进行重新定位。随着任务研制的推进，Fly Foundational Robots 团队发现可以在不改变模块基本结构的前提下，额外集成一个技术演示载荷，只要它能适配 11.8 英寸（30 厘米）立方体 的空间。

NASA 总部（华盛顿）空间技术任务理事会中负责空间服务、组装与制造的高级技术负责人 博·纳斯（Bo Naasz） 介绍说：“这个单元已经具备 AstroPix 团队所需的体积、电力和数据接口。Fly Foundational Robots 的核心目标之一，就是演示在轨通过机器人更换有效载荷，从而以远低于重新发射完整任务的成本，对卫星和空间仪器进行升级或改进。让 AstroPix 能在轨完成自身的技术演示，是在这一目标基础上的额外收益。”

AstroPix 团队计划在 今年九月 交付相关硬件，随后这些硬件将被集成到 Fly Foundational Robots 的有效载荷中，并最终装配到航天器上。轨道更换单元将容纳 AstroPix 芯片及其全部配套电子设备，为其提供电力，并在飞行期间负责数据的采集与传输。