新器件研究干扰卫星通信的等离子体气泡

    【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。

转载自：科工委网站