【据《每日科学》杂志2007年3月9日报道】约翰·霍普金斯大学应用物理实验室(APL)的研究人员与NASA戈达德航天飞行中心及美国空军学院的科学家协力,研制了一个微型分析仪,可研究等离子体(即等离子体气泡)在电离层的消耗现象,这种现象能干扰卫星通信。 3月9日“宇宙神”5火箭发射了美空军学院的“猎鹰”3卫星,“扁平等离子体分光计”(FlaPS)是卫星上的三个有效载荷之一。为期6个月的任务将验证一项改良技术,以帮助空军更好地了解和预测等离子体气泡。由NASA戈达德航天飞行中心和空军学院构思,应用物理实验室设计并制造的FlaPS技术,可使等离子体分光计的大小从一个咖啡壶缩至一个茶杯大小。 尽管这个仪器在获取科学数据方面并不是独一无二的,但其微小的尺寸有助于降低总任务成本。利用微机电系统(MEMS)技术,可仪器尺寸减小100倍,同时还提高了其灵敏度和分辨率,与常规的分光计相比,重量也大幅减少并且降低了功率需求。 使用一台电子扫描显微镜从顶部俯视仪器,可看到一个比一根头发丝直径更小的微小孔洞,粒子由此进入分光计。粒子穿越静电分析仪或能量选择器时,经过另一个非常小的开口,通向一组微型平行板,平行板使粒子向分析仪的出口偏转。只有选定带宽范围内的粒子能通过分析仪并被收集起来。之后,数据通过“猎鹰”3卫星任务运行中心下行传送给地面研究人员。 分光仪尺寸微小、重量轻、功耗低和分辨率高,使其成为大规模应用的理想且经济的选择,此外还可应用于其它类任务。这些分光仪将有助于绘图任务,例如,需要大量微卫星在空间多点同时绘图时,每个航天器上一次只能携带一台分光仪,而现在就可以携带多台分光仪。 这个研究团队已经开始从事下一代仪器即“薄片规格的综合型分光仪”(WISPERS)的研发工作,这种分光仪也是基于微电子制造工艺的仪器组件。WISPERS预计2009年秋随“猎鹰”-5卫星发射升空。
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