NASA的欧洲澄清器成功测试火星飞掠中的雷达技术
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2025-08-04 01:21:59
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NASA的最大行星际探测器在火星飞掠期间测试了其雷达,结果包括详细图像,并为其在木星卫星欧罗巴的任务带来好消息。

在3月的飞掠过程中,欧洲澄清器进行了关键的雷达测试,这在地球上是不可能完成的。现在,任务科学家研究了完整的数据流,并可以宣布测试成功:雷达按预期工作,毫无障碍地接收并反射了来自火星赤道区域的信号。

名为REASON(雷达用于欧罗巴评估和探测:海洋到近表面),该雷达仪器将“看到”欧罗巴的冰壳,可能会发现里面藏有水的口袋。雷达甚至可能探测到欧罗巴外壳下的海洋。

“我们从飞掠中获得了我们梦寐以求的所有数据,”德克萨斯大学奥斯汀分校的雷达仪器主要研究员Don Blankenship说道。“目标是确定雷达为欧罗巴任务的准备情况,并且它工作得非常好。仪器的每个部分都证明了其设计的目的。”

该雷达将帮助科学家了解冰层如何捕获来自海洋的物质,并将它们转移到卫星表面。在地面上,该仪器将有助于研究欧罗巴的一些地形元素,例如山脊,科学家可以研究这些特征与REASON在地下成像所获取的信息之间的关系。

欧罗巴澄清器的雷达设置在行星际航天器中是独特的:REASON使用一对对细长的天线,从太阳能电池阵列上伸出,跨度约58英尺(17.6米)。这些电池阵列本身非常大——从一端到另一端的大小等于一个篮球场——以便能够尽可能捕捉到欧罗巴的光亮,因为其接收到的太阳光仅为地球的1/25。

在太空船于2024年10月14日从佛罗里达州的肯尼迪航天中心发射之前,仪器团队进行了所有可能的测试。在开发期间,加州南部NASA杰出喷气推进实验室的工程师甚至将测试设备带到户外,利用开放的塔架在JPL的高原上进行器件的长距离高频和紧凑型超高频天线的工程模型测试。

但在实际飞行硬件构建完成后,由于需要保持无菌,只能在封闭区域进行测试。工程师们利用位于JPL的先进清洁室高湾1室,逐个测试该仪器。要测试“回声”,即REASON信号的反弹,他们将需要一个大约250英尺(76米)长的舱室,几乎是橄榄球场长度的三分之四。

此次飞掠的主要目标是在3月1日使用火星的引力来重新调整航天器的轨迹,但它同样为校准航天器的红外相机及在NASA科学家几十年来一直研究的地形上进行雷达干跑测试提供了机会。

在欧洲澄清器飞过火星的火山平原时,距离地面从3100英里(5000公里)逐渐降至550英里(884公里),REASON发送和接收无线电波约40分钟。相比之下,在欧罗巴,该仪器将以离卫星表面仅16英里(25公里)的高度运行。

最终,工程师们收集了60GB的丰富数据。几乎立即,他们就能看出REASON工作良好。飞行团队安排在5月中旬开始下载完整数据集。科学家们在接下来几个月的时间里乐于详细研究这些信息并进行比较。

“工程师们兴奋于他们的测试如此完美地进行,”JPL的欧罗巴澄清器副科学经理Trina Ray说。“我们所有在这次测试中辛勤工作的团队,科学家们第一次看到数据时都特别激动,互相道着‘哦,看这个!哦,看那个!’现在,科学团队正在提前入手学习如何处理数据,并了解仪器与模型相比的表现。他们就像在欧罗巴时锻炼这些技能一样。

欧洲澄清器到达这颗冰冷卫星的总旅程约为18亿英里(29亿公里),并将在2026年进行一次使用地球的引力辅助飞行。目前,航天器距离地球约为2.8亿英里(4.5亿公里)。

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