瑞士伯爾尼研發的水星高度激光測高儀已準備發射

瑞士伯爾尼研發的水星高度激光測高儀已準備發射

2018年4月，由瑞士伯爾尼大學領導歐洲團隊開發的科倫坡激光測高儀(BELA)將實施發射，它是科倫坡水星使命的一部分，目前，歐航局已安裝到水星行星軌道器(MPO)上。這是實施在歐洲建立行星間飛行激光測計。

耦合系統

該儀器將測量將在水星行星軌道器上進行探測水星的地形，且將是該行星軌道上的兩個飛船之一，這也是科倫坡的任務的一部分。水星行星軌道器是由歐空局制造，而水星磁層軌道器(MMO)是由日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)制造。

科倫坡任務這一歐洲顆水星探測器計劃的目的是為人類提供在水星上的成分、地球物理學、大氣信息，水星磁層和歷史等信息。這兩個航天器將前往水星作為一個耦合系統的一部分。它們將會在2024年到達水星，MMO將會通過一個軌道進行該行星磁層的研究，這將是在水星的表面附近接近點，達590公里的距離，而水星行星軌道器將遵循一個更近的軌道在480公里，調查該行星的表面和內部結構。

BELA是水星行星軌道器將要攜帶的十一個設備中之一。激光測表儀采用直接檢測方法，這種大功率激光器，它是由Cassidian Optroniks公司負責開發設計，這種設備將發出50 mJ的脈沖，頻率在10赫茲，波長1064 nm。這些會從水星表面反射回來，在大約5毫秒的延遲后由接收望遠鏡(RTL)接收。然后將圖像聚焦到硅雪崩光電二極管上–這些都是基于對火星環球探測飛船和NASA的信使號飛船激光高度計的光電二極管，它曾在2011年到2015年之間繞火行。來自光電二極管的信號是由一個電子模塊分析，該模塊由瑞士技術公司RUAG開發分析，以確定飛行時間(因此計算出范圍和高度)、集成的脈沖強度以及其寬度。

鏡面

RTL是一個雙面反射望遠鏡，由RUAG公司設計并研制。設備位于航天器內部，它需要應付溫度從零下20°C到45°C的變化而不變形，也需要重量輕?！拔覀儧Q定建造望遠鏡完全從鈹提供熱補償，”科倫坡激光測高儀聯合首席研究員Nicolas Thomas說?！爸睆?0厘米的系統只有600克重?！?a href="/Article-detail-id-609106.html" title="光學">光學表面由金剛石加工銅沉積在鈹元素上。

水星距離太陽很近，BELA將不得不面對強烈的陽光和熱量。RTL的“隔板單元”能夠反射90%的陽光照射，從而進行設備的保護?！叭绻覀冇幸粋€傳統的黑色擋板，不僅溫度會達到450°C，且我們注入超過300 W的熱能進入飛船，”托馬斯解釋說?！巴猸h(陶瓷)仍達到了200°C是壞的情況，但如今30W的熱能轉儲到飛船內是可以處理的?！奔す馄鞯囊恍┬》雷o模塊也是德國柏林航空航天中心DLR開發。

感受熱能

處理水星反射的陽光，所有的光學系統，從望遠鏡中傳輸到光電二極管的光以及激光都裝有干擾濾波器。光學系統的過濾器隔離在1064納米的激光波長的光，而過濾的激光，是防止潛在到達系統危險水平的光。

編輯點評

該激光測高儀可以在水星行星軌道器上對水星的地形進行探測，實現了在惡劣條件下的測量工作。在科學技術日益發展的今天，用儀器來替代人工測量已經成為可能，相信在越來越多的科學儀器支持下，我們將探索更多的宇宙奧秘。