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打造NASA的精神-设计完成,硬件全速前进

最近,美国宇航局探索一颗名为“普赛克”的金属小行星的任务跨过了一个重要的里程碑,使它离2022年8月的发射日期更近了一步。现在,任务已经从计划和设计转移到高速制造航天器硬件,以便飞往位于火星和木星之间的主要小行星带的目标。

和美国宇航局的所有任务一样,对赛姬的早期工作是从绘制数字蓝图开始的。然后是工程模型的建立,这些模型被反复测试,以确认这些系统将在深空完成它们的工作——操作宇宙飞船,获取科学数据并将其传回地球。

团队刚刚顺利通过了这个过程中的关键阶段,关键设计审查。这是NASA检查所有项目系统设计的时候,包括三个科学仪器和所有的航天器工程子系统,从通信、推进、动力到航空电子设备和飞行计算机。

“这是一项任务在其整个生命周期中所经历的最紧张的审查之一,”林蒂·埃尔金斯-坦顿说,她是普赛克的首席研究员,领导整个任务。我们成功地通过了考试。挑战还没有结束,我们还没有到达终点,但我们正在强大地前进。”

研究金属摇滚世界

这项任务的科学家和工程师一起计划调查,以确定是什么构成了小行星普赛克,这是主要小行星带中最有趣的目标之一。科学家们认为,与大多数岩石或冰封的小行星不同,普赛克主要由金属铁和镍组成——类似于地球的内核——可能是一颗失去外层的早期行星的心脏。

由于我们无法近距离观察地核,探索小行星普赛克(直径约140英里,或226公里)可以为我们了解地球和其他星球的形成提供宝贵的见解。

为此,普赛克飞船将使用磁力仪测量小行星的磁场。多光谱成像仪将捕捉火星表面的图像,以及有关成分和地形的数据。光谱仪将分析来自表面的中子和伽马射线,以揭示构成小行星本身的元素。

任务小组制作了科学仪器和航天器的许多工程子系统的原型和工程模型。这些模型的制造材料要比将要执行任务的那些便宜;这样就可以在真正的飞行硬件构建之前对它们进行彻底的测试。

建造宇宙飞船

既然普赛克在打造硬件方面全速前进,就不能再浪费时间了。整个航天器的装配和测试将于2021年2月开始,包括由NASA喷气推进实验室领导的名为深空光通信的激光技术演示在内的每一个仪器都必须在2021年4月之前交付给JPL的主洁净室。

航天器的主体,被称为太阳能电力推进(SEP)底盘,已经在加州帕洛阿尔托的Maxar技术公司建造。在观察预防COVID-19的社会距离要求的同时,工程师们正在努力安装推进罐。2021年2月,Maxar将向南加州的JPL交付SEP底盘,然后在几个月后交付太阳能电池板,为航天器系统提供所有电力。

喷气推进实验室提供了航空电子子系统,其中包括普赛克的飞行计算机——航天器的大脑。在一个洁净的房间里,设备被摆放在架子上,工程师们测试每一个部件,然后将其与下一个部件集成。一旦一切连接好,他们就用软件测试整个系统,按照在飞行中使用的方式操作电子设备。

“在这些深空任务中,我们引以为豪的是硬件的可靠性,”普赛克项目经理亨利·斯通说。“这个综合系统非常复杂,所以全面的测试至关重要。你做健壮性测试,压力测试,尽可能多的测试。

“你现在想要暴露并纠正所有的问题和错误。因为在发射后,你不能去修复硬件。”

普赛克的下一个任务是:2021年2月开始组装、测试和发射操作,也就是ATLO。

“我都起鸡皮疙瘩了——绝对的,”斯通说。“当我们做到这一点时,你已经通过了一个巨大的阶段,因为你知道你已经做了足够多的原型和测试。你会有一个可以工作的宇宙飞船。”

普赛克将于2022年8月发射升空,并将于2023年5月飞越火星,在2026年初抵达这颗小行星。

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