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張衡一號(hào)的靈敏“觸角”感知空間三維電場(chǎng)

時(shí)間:2018年02月12日 信息來(lái)源:中國(guó)空間技術(shù)研究院官方微信 點(diǎn)擊:8337 字體:

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科研人員檢驗(yàn)測(cè)試電場(chǎng)探測(cè)儀

張衡一號(hào)成功發(fā)射,其中的主載荷之一是由中國(guó)空間技術(shù)研究院下屬蘭州空間技術(shù)物理研究所研制的電場(chǎng)探測(cè)儀,這一載荷旨在探測(cè)衛(wèi)星軌道環(huán)境空間電場(chǎng),是目前國(guó)際上運(yùn)行在太陽(yáng)同步軌道上功能配置最全的空間電場(chǎng)探測(cè)儀器。

為了感知空間三維電場(chǎng),探測(cè)儀通過(guò)伸桿向衛(wèi)星本體外伸出四個(gè)傳感器,正如四個(gè)靈敏的觸角。

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電場(chǎng)探測(cè)儀產(chǎn)品(信號(hào)處理單元和傳感器)

每個(gè)觸角都能準(zhǔn)確的感知其所在周?chē)入x子體環(huán)境電勢(shì),而兩觸角間電勢(shì)差與距離的商就是兩觸角方向的電場(chǎng),多組不共面方向的電場(chǎng)便能換算出空間三維電場(chǎng)。

形象地說(shuō),就像是我們可以通過(guò)水中的四個(gè)木塊的高低變化,來(lái)探測(cè)水波的立體變化情況一樣。只不過(guò)探測(cè)等離子體中的電場(chǎng)信號(hào)的木塊要求很高,是4個(gè)內(nèi)部具有高靈敏測(cè)量電路的。這樣的可以探測(cè)到非常微小的等離子體電勢(shì)變化,就好比可以在喜馬拉雅山那么高的浪頭上分辨出一滴水珠一樣。

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模型圖(傳感器)

而在衛(wèi)星內(nèi)部,有一個(gè)被稱(chēng)為信號(hào)處理單元的高靈敏電子學(xué)測(cè)量設(shè)備,就是探測(cè)儀的大腦。它把觸角探測(cè)到的微小波動(dòng)細(xì)分成十幾個(gè)通道,進(jìn)一步精細(xì)處理,變成數(shù)字量,分成頻譜,再依靠衛(wèi)星強(qiáng)大的通訊能力,把這些科學(xué)數(shù)據(jù)傳到地面來(lái),供科學(xué)家們研究地球周?chē)入x子體空間的奧秘。

為了把這些微小的波動(dòng)傳到衛(wèi)星內(nèi)部,觸角們還需要4根纖細(xì)卻堅(jiān)韌神經(jīng)”——我們稱(chēng)之為電場(chǎng)探測(cè)儀復(fù)合電纜。在衛(wèi)星發(fā)射之前,它們把觸角穩(wěn)穩(wěn)地拉住,而當(dāng)衛(wèi)星上天后,再通過(guò)先進(jìn)的機(jī)構(gòu)讓觸角筆直地伸展出去,這些神經(jīng)就藏在觸角內(nèi)部,把觸角感受到的每一絲電磁場(chǎng)波動(dòng)忠實(shí)可靠地傳遞給大腦。




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