欧空局柏拉图号通过电磁兼容测试,2027年发射
2026-07-21 15:41
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维度网讯,欧洲空间局的柏拉图号航天器在发射前通过了最后一项重大资格认证考验,即在荷兰欧空局技术中心的马克斯韦尔测试腔内完成了电磁兼容性测试。这一结果使这颗系外行星搜寻任务得以按计划于2027年搭乘阿丽亚娜6型火箭升空。

2026年,欧洲空间局(ESA)荷兰测试中心工程师将柏拉图号(Plato)密封在马克斯韦尔腔室(Maxwell chamber)内,同时运行其全部26台相机和子系统,以检验航天器能否在自身电子设备相互干扰中幸存

2026年,在荷兰欧空局技术中心的测试中,工程师将柏拉图号密封在马克斯韦尔腔室内,同时运行其全部26台相机和子系统,以验证航天器能否在自身电子设备相互干扰中正常工作。马克斯韦尔腔室是一个高9米的法拉第笼,内壁布满泡沫尖锥,用于吸收杂散无线电信号,再现深空电磁静默条件。在这个消声箱内,工程师同步运行了柏拉图号的电子设备,以确认子系统之间不会相互干扰,包括无串扰、无来自星载发射器的意外拾取、以及无可能污染微弱信号探测的杂音。电磁兼容性是一项工程规范,通常在出现问题前不受公众关注,但对于柏拉图号而言,失败是科学无法承受的选项。

柏拉图号的任务是通过观测行星凌星导致的微小亮度下降,寻找类太阳恒星周围的类地岩石行星。欧空局项目科学家安娜·埃拉斯(Ana Heras)表示,该任务必须分辨出小于百万分之八十的恒星亮度变化。在这一光度精度下,航天器自身电子设备产生的噪声可能淹没信号。26台相机同时凝视同一片天区,每台相机需通过将光学管温度控制在几分之一度以内来保持聚焦。航天器上的开关电源、反作用轮电机、数据总线都是潜在的干扰源。马克斯韦尔腔室测试的目标是确认当所有设备,包括相机、计算机、发射器、加热器,同时运行时,电子环境仍足够洁净,以保证科学数据可用。

电磁测试是柏拉图号最后一次重大环境资格认证。该系列活动始于今年早些时候,首先进行了振动和声学测试,模拟阿丽亚娜6号火箭升空时的剧烈震动和轰鸣。随后,航天器被移送到欧洲空间研究与技术中心(ESTEC)的大型空间模拟器中,进行了为期一个月的热真空测试。在模拟器内部,泵将腔室抽至大约十亿分之一大气压,同时液氮将腔壁冷却至太空温度。加热元件模拟太阳照射柏拉图号的太阳能板和遮阳罩。工程师将航天器推至热工况,即太阳能板一侧加热至150°C,阴影侧相机保持在–70至–90°C之间,以及冷工况,此时星载加热器需防止相机冻结至工作范围以下。项目经理托马斯·瓦洛舍克(Thomas Walloschek)表示,工程师有意将条件推至超出航天器在轨道上会遇到的水平,目标是验证标称和非标称热状态下的性能。

该任务名为柏拉图号,昭示其双重目标:搜寻行星,并通过星震学分析它们所绕转的恒星。这些测量结合起来,提供了系外行星目录中往往缺失的信息,包括母星及绕其运行行星的可靠年龄和半径。美国国家航空航天局的开普勒任务已证实小型岩石行星很常见。凌星系外行星巡天卫星正在附近明亮恒星周围发现它们。柏拉图号的设计目标是填补特定空白:类太阳恒星宜居带内的地球大小世界,对其特征进行充分表征,以便后续利用地基极大望远镜和詹姆斯·韦伯空间望远镜等空间任务进行光谱分析。大多数已确认的系外行星都靠近其恒星运行,要找到真正的地球类似体,即大约地球大小、大约一年轨道周期、绕G型恒星运行,需要持续多年凝视同一片天区。柏拉图号正是为此建造,将从第二日地拉格朗日点开始执行任务。

柏拉图号的发射对其运载火箭阿丽亚娜6号也具有重要意义。阿丽亚娜6号是欧洲对商业发射市场变化的回应,每按时交付一个高知名度机构有效载荷,都能增强欧洲仍拥有主权重型运载能力的说服力。2027年的发射日期相比早期计划略有推迟,对于如此复杂的任务而言,两个月的调整并不罕见,这反映了资格认证活动很少完全按计划完成。

柏拉图号(Plato)航天器测试

空间任务通常以其科学成果来描述,但真正让它们进入轨道的工作是在腔室中进行数月测试。这些测试包括再现发射载荷的振动台、用火箭点火声压冲击航天器的声学喇叭,以及热真空运行。电磁兼容性测试位于这一系列测试的末尾,是为了检验工程师多年建造和集成的所有设备是否真正作为一台机器协同工作。通过振动和热测试但电磁兼容性测试失败的航天器必须拆开、重新布线并重新测试。柏拉图号按时通过测试,表明集成工作非常干净。该任务的地面部分现在将转向发射准备、运输物流以及环境测试期间收集的数据分析。根据大型空间模拟器数据建立的热模型将用于预测飞行中的相机行为,使操作人员能够区分真实的天体物理信号与热致噪声。

柏拉图号加入了一个稳步发展的欧洲系外行星计划。2019年发射的系外行星表征卫星通过精确测量已知行星的半径来表征它们。计划于本十年晚些时候发射的大气遥感红外系外行星巡天卫星将研究系外行星大气。柏拉图号承担发现角色,如果按设计工作,它将产生类太阳恒星周围小行星的目录,供下一代仪器详细研究。关键在于统计而非任何单个探测,这些数字决定了天文学家如何设计下一轮任务,包括拟议的直接成像观测站。没有柏拉图号计划生成的目录,这一切都不会发生。马克斯韦尔腔室测试表明电子设备已准备就绪,阿丽亚娜6号的发射排期确认运载火箭已预订。

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