捕捉上的太阳帆一程

通过宇航公司设计的相机发挥跟踪太阳帆的部玩必威棋署至关重要的作用科学家研究它们对太空探索的使用。
行星学会光帆

想象一下,一艘飞船以超过每秒2000米的速度在太阳系中翱翔,它的动力来自一个装满了帆的飞船,不是风,而是阳光。

这是一个想法,可以追溯到几个世纪。太阳的能量有一天可以用来横向空间的可能性首先被记入17世纪的德国天文学家开普勒后,他亲眼目睹了后来,被认定为哈雷彗星的传球。

几百年后,工程师们将这种洞察力应用到太阳帆的设计中,太阳帆使用反射材料来利用来自太阳的光子,将航天器送入宇宙深处。一些公共和私人组织正在开发和测试太阳帆,以追求一种不依赖于携带自己的推进剂进入太空的推进系统。

这种新兴技术的最新例子是行星学会“光帆2号”是一个基于CubeSat的系统,具有一个巨大的太阳帆,并配有两个由航空航天公司设计的摄像头,作为其有效载荷的一部分玩必威棋SpaceX公司的太空试验计划-26月24日执行任务。

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从7月23日的下加利福尼亚州和墨西哥的LightSail 2帆部署顺序的图像是在背景中可见。LightSail 2的双185度的鱼眼摄像机镜头可以捕捉每一个超过帆的一半。(图像:行星协会)

航空航天摄像头,这也是2015年轻帆1项任务的一部分,起到太阳帆的部署期间捕获的图像的关键作用。它的信息,这是特别有用的东西应该会出现偏差,提供上下文和数据工程师寻找解决任何问题。

该2MPC是一个两百万像素的摄像头与关闭的,现成的传感器内置的鱼眼透镜。这可能听起来不是很多 - 它的分辨率相比,今天的现代智能手机巴陵 - 但它是,它使正确的适合作业的包装。外壳设计使它能够同时暴露在空间上各方面的极端操作。该相机的设计和建造航天员工,早期努力寻找能够在一个立方体卫星配件的成像解决方案的生长出来。

航天xLab小型卫星部门的项目负责人大卫·辛克利(David Hinkley)说:“这架相机之所以对行星协会来说独一无二,是因为他们把它挂在了太阳翼的末端,那里基本上只有360度的空间。”。“它必须在一个热环境中生存,在那里它会因为太阳过热或是太空过冷。它就可以坐在外面的空间里,用一根手指,然后快乐起来。”

“光帆2号”的任务是由行星协会执行的,行星协会是一个成立于1980年的私营非盈利组织。该组织的联合创始人之一,已故天文学家卡尔·萨根,被认为是帮助向更广泛的公众介绍太阳帆的概念,包括1976年在今夜秀在那里,他表现出了帆主机约翰尼卡森的典范。

太阳帆部署的接地测试期间捕获的图像
光帆2部署测试期间在地面上的图像捕捉。(图像:行星协会)

光帆2的四个三角形的Mylar帆使用四个钴合金吊杆展开,形成一个正方形覆盖,32平方米总面积 - 约拳击环的大小。以光子的形式 - - 从太阳光照射到帆,传输少量的势头,以提供加速度小,但根源。

太空船的太阳能电池板顶端安装了两个装有加热器的航空相机,用来抵御太空的寒冷。

“有一个恒温器上匝在0℃下和关断在3℃下具有这种恒温器集成电路救治无论是在卫星或照相机处理器飞行计算机从具有运行一个循环,监视温度,并决定当以允许电力加热器,”欣克利说。

从那里,他们将采取多达64个图像,以高达每7秒一个图像的速度航行部署。这些图像被复制到航天器的飞行软件中,然后由地面控制器下载。

行星协会称,其目标是利用太阳的足够推力,在一个月内将卫星的轨道提高可测量的数量,并证明太阳帆是立方卫星可行的推进方法。

随着新一代的小卫星不断重新定义什么样的太空任务是可能的,这也迫使科学家和工程师重新考虑太空旅行的基本方面,以充分利用这些小包裹。事实上,这架由航空航天公司设计的相机已经计划在未来的任务中发挥作用,包括美国宇航局正在进行的太阳帆设计工作。

太阳帆相机
LightSail 2坐在桌子的部署在以下卡尔波利圣路易斯奥比斯波一个繁荣的部署测试。(图像:行星协会)

“我们知道,由于相机的设计方式,它在太空环境中会很坚固。有很多相机,小相机你可以买现成的。但他们在设计中并没有考虑将它们送入太空,”美国宇航局马歇尔航天飞行中心的工程师约翰·卡尔博士说。

卡尔正在领导一个团队,该团队致力于将薄膜太阳能电池嵌入太空帆的内衬中,以便为小型卫星提供重量轻但性能高的发电。一项涉及这项技术的任务,被称为轻量级集成太阳能阵列和收发机(LISA-T),预计将在下个十年初完成。

“你看到我们开始成长的CubeSat平台小包装做的大科学,”卡尔说。