2020年11月30日
宇宙的盡頭如果是地球,它要飛7年才能回家
“冥王號”探測器
圖源:美國宇航局戈達德太空飛行中心
就在上月末,當大家開啟萬聖節狂歡模式時,天文界傳來了值得慶祝的好消息——經過37億千米的飛行,遠赴距地3.2億公里小行星“貝努”的“冥王號”探測器,順利完成了岩石及塵土的採樣,即將踏上返回地球的太空之旅!
3.2億公里是多遠?
舉個例子,“冥王號”探測器是獨自完成整個採樣行動的,因為太遠了,地球人整整延遲了18.5分鐘才知道它都做了甚麼,根本沒辦法即時提供指導。
為什麼那麼費勁跑去“吃土”?根據JPL小天體資料庫的記錄,“貝努”在下個世紀末有2700分之1的可能性與地球相撞!
如此圖謀不軌,自然容易被盯上。
況且,科學家還發現“貝努”的碳成分很高,可能包含有機物,通過它有望獲得對探索生命起源有價值的資料。於是2016年9月8日,“冥王號”發射升空,踏上了探測之旅。
是的,它已經在太空整整飛了4年零兩個月!
而整個探測之旅為期7年,預計2023年9月24日,“冥王號”將返回至地球。
一飛就飛7年,誰發的電這麼持久? 這事就交給衛星之太陽能板吧~
衛星太陽能板可以說是所有探測器與衛星的標配,一切供能全靠這對“翅膀”。常言道“千里之行始於足下”,對於探測器和衛星,確保這雙翅膀能順利展開,就是太空遨遊的第一步。
但是,這麼大的板怎麼帶上天呢?
首先,在衛星發射入軌階段,為了能夠把衛星放在整流罩裡,衛星太陽能電池陣帆板被折疊在有限空間內。然後,當衛星到達目標位置之後,太陽能板和天線就會展開,最大能達到40米的翼展!
衛星太陽能板一般由二至四塊電池板組成,發射前折疊後用彈簧壓縮,再用火工機構將其鎖緊。展開時,給火工機構指令,爆炸螺栓引爆,炸開鎖緊機構,在彈簧力作用下自動將太陽能板展開。
這一過程看似簡單,但太陽能板上有一套相對複雜的機構,歷史上出的問題也比較多,如果機構中摩擦、振動或剛度出現問題導致太陽能板不能展開,衛星也就完蛋了。
如何保障太陽能電池板的順利展開,是工程設計的關鍵之一。
聖戈班高功能氟聚合物材料Rulon® J材料可以讓衛星太陽能電池板從發射時的折疊狀態到軌道展開過程中克服最低的摩擦力。
經過飛行驗證的Rulon®J材料 具有市售共混PTFE材料中最低的摩擦係數、極低的釋氣量以及較輕的重量,並且能夠被以極高精度進行加工。
其中,Rulon®J襯套被用於縮放機構的連接部位,該機構作為陣列的一部分可以確保太陽能電池板部署順利且受控,為衛星正常執行通信或其他關鍵任務提供保障。