深度揭秘好奇號(hào)火星車搭載的科學(xué)儀器
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ChemCam包含的三個(gè)光譜分析儀由海洋光學(xué)（Ocean Optics）提供，據(jù)該公司的Rob Morris介紹，基于HR2000型號(hào)的光譜分析儀經(jīng)過(guò)了較大的定制改造，以達(dá)到更好的空間利用率。ChemCam的三個(gè)光譜儀分別能檢測(cè)三個(gè)不同波段的光譜：240.1-342.2納米的紫外波段（UV）；382.1-469.3納米的紫光波段（VIO）；474.0-906.5納米的可見(jiàn)光以及近紅外波段（VNIR）。飛行外殼采用了鈹金屬來(lái)制作，三個(gè)光譜儀被去除頂蓋后疊在一起，都是為了減輕整體重量。
溫度控制也需要一些技巧。具有極低導(dǎo)熱性的鈦金屬被用來(lái)制作安裝腳，以此提升光譜儀的絕熱性能。光譜儀的側(cè)面通過(guò)聚酰亞胺膠帶貼著火星車外壁，另外一層膠帶被貼在了火星車的內(nèi)壁，用來(lái)增加兩個(gè)表面的熱傳導(dǎo)，借助凌晨時(shí)火星車外壁的低溫來(lái)進(jìn)一步冷卻光譜儀，直到外壁被日光照熱。額外的熱電制冷裝置也被加裝于系統(tǒng)中，以便進(jìn)一步控制光譜儀的溫度。
定制CCD相機(jī)
ChemCam采用了由e2v公司提供的三個(gè)CCD相機(jī)，分別用于三個(gè)光譜儀。（該公司還提供了一個(gè)CCD相機(jī)用于好奇號(hào)火星車的另一個(gè)CheMin粉末X射線衍射科學(xué)儀器）
三個(gè)CCD相機(jī)基于該公司的標(biāo)準(zhǔn)4210產(chǎn)品，其表面根據(jù)對(duì)應(yīng)的不同光譜范圍而分別進(jìn)行了鍍膜處理：掃描UV波段的CCD鍍了普通商用紫外增透膜，掃描VIO波段的CCD鍍了增強(qiáng)型寬帶膜，掃描VNIR波段的CCD鍍了全定制膜。
該項(xiàng)目經(jīng)理Wolfgang Suske介紹，第三個(gè)CCD相機(jī)是4210產(chǎn)品的全新版，它采用了漸變式增透鍍膜，也就是說(shuō)，CCD的不同區(qū)域的鍍膜厚度是不同的，對(duì)不同波長(zhǎng)的反射與位置相關(guān)，從而可以調(diào)整適應(yīng)以達(dá)到該波段的最優(yōu)性能。這項(xiàng)創(chuàng)新主要用來(lái)解決標(biāo)準(zhǔn)具效應(yīng)帶來(lái)的問(wèn)題，標(biāo)準(zhǔn)具效應(yīng)是指CCD探測(cè)器因其內(nèi)部的干涉效應(yīng)而對(duì)不同波長(zhǎng)會(huì)有不同的響應(yīng)，在450納米以上的波段，這個(gè)問(wèn)題會(huì)更明顯。在VNIR CCD探頭上使用漸變式增透鍍膜后，探測(cè)器上的每個(gè)像素欄就能與波長(zhǎng)相匹配了。
如e2v公司的Suske所說(shuō)，在行星項(xiàng)目研發(fā)中出現(xiàn)的具有突破進(jìn)展的鍍膜技術(shù)，正是合同價(jià)值所在。
海洋光學(xué)將繼續(xù)與美國(guó)宇航局和其他太空機(jī)構(gòu)保持緊密合作。Morris表示，該公司在各種項(xiàng)目中的貢獻(xiàn)包括：對(duì)在太空中飛行的火箭監(jiān)測(cè)，月球表面監(jiān)測(cè)，以及各種非太空探索項(xiàng)目中推進(jìn)科學(xué)發(fā)展的應(yīng)用。
Thales研發(fā)的ChemCam激光器還沒(méi)有找到直接的商業(yè)應(yīng)用。Durant表示，盡管LIBS應(yīng)用已經(jīng)很普及很有用，但是考慮到激光器高昂的價(jià)格并且難以降低成本，這種太空應(yīng)用激光器還并不具有對(duì)普通市場(chǎng)的較好適應(yīng)性。在Thales內(nèi)部體現(xiàn)出很強(qiáng)的協(xié)作精神，并且他們對(duì)該LIBS系統(tǒng)成功應(yīng)用于火星探測(cè)感到非常自豪。
CHEMCAM Mast Unit
評(píng)論