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Flame光譜儀飛向新高度!在國(guó)際空間站上測(cè)試光譜學(xué)的極限

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放大字體  縮小字體    發(fā)布日期:2019-06-24  來源:儀器信息網(wǎng)  作者:Mr liao  瀏覽次數(shù):898
·太空生活:準(zhǔn)備迎接未來的挑戰(zhàn)

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根據(jù)與歐洲航天局(ESA)的合同,在德國(guó)不來梅港市的OHB系統(tǒng)公司的人類航天部和海洋光學(xué)已成功合作,在國(guó)際空間站(ISS)上部署了一個(gè)定制Flame UV-VIS光譜儀。

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發(fā)射前的光譜演示技術(shù)演示器。照片由OHB提供

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光譜儀是OHB光譜演示項(xiàng)目中的一部分,該項(xiàng)目于2019年4月17日啟動(dòng)。SPECTRODemo是為在飛行中測(cè)試光譜儀的關(guān)鍵功能而設(shè)計(jì)的,它是將安裝在歐洲航天局開發(fā)的未來外空生物學(xué)設(shè)施上的儀器的前身。在暴露于空間環(huán)境的外空生物學(xué)設(shè)施上,光譜儀將用于分析空間中的生物和非生物樣品,監(jiān)測(cè)樣品隨時(shí)間的吸收光譜變化,并揭示暴露于太陽(yáng)輻射的化學(xué)后果。最近,我們采訪了OHB的人類航天高級(jí)系統(tǒng)工程師Antonella Sgambati,關(guān)于任務(wù)的進(jìn)展,太空探索的更大影響,以及她作為一名女性在航天行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)。

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海洋光學(xué)(OO):光譜演示系統(tǒng)于2019年4月17日發(fā)射。項(xiàng)目進(jìn)展如何?

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Antonella Sgambati (AS):有效載荷被安裝在國(guó)際空間站上的冰塊設(shè)施中,自4月25日起自動(dòng)運(yùn)行。[編者按:冰塊是歐洲航天局哥倫布實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)研究模塊,里面有一個(gè)抽屜大小的測(cè)試和研究區(qū)域。]該系統(tǒng)工作正常,地面采集光譜,監(jiān)測(cè)光學(xué)鏈性能的潛在變化。光譜儀數(shù)據(jù)與地面驗(yàn)收試驗(yàn)結(jié)果一致。

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OO:你能否提供更多有關(guān)如何進(jìn)行光譜測(cè)試的細(xì)節(jié)?分光計(jì)裝置是否直接暴露在太空中?

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AS:歐洲航天局正在開發(fā)一種新的外太空生物學(xué)設(shè)施,以適應(yīng)國(guó)際空間站以外的環(huán)境。船上的關(guān)鍵儀器之一是紫外可見光譜儀。因此,為了提高整個(gè)光學(xué)電路(光譜儀和光纖開關(guān))的成熟度,開發(fā)了光譜儀演示作為前驅(qū)體演示。

演示者目前位于國(guó)際空間站內(nèi)部,而并非外部。然而,它將為即將到來的外空生物學(xué)設(shè)施的飛行發(fā)展,提供主要在操作、耐久性和可靠性方面的有用結(jié)果。該結(jié)構(gòu)基于6通道的連續(xù)光譜采集,每個(gè)通道都通過校準(zhǔn)的中性密度濾波器(固定吸光度值)記錄來自定義的LED光源的光譜。

?國(guó)際空間站上捕捉到的第一個(gè)光譜顯示了490納米LED的輸出。圖片由OHB提供。

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OO:你想用這個(gè)任務(wù)完成什么?你認(rèn)為什么是成功?

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AS:?該系統(tǒng)將在自主模式下運(yùn)行75天,數(shù)據(jù)直接提供給OHB-Bremen載人航天部門的用戶家庭基地,主要的成功標(biāo)準(zhǔn)是確定當(dāng)前的設(shè)計(jì)和未來外生物學(xué)設(shè)施的組件選擇。演示者將被送回地球,并將對(duì)單個(gè)組件進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)查,以鞏固我們的選擇。

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OO:讓我們退一步,請(qǐng)告訴我們OHB及其任務(wù),以及您作為人類航天高級(jí)系統(tǒng)工程師的角色。

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AS:OHB System AG是歐洲跨國(guó)技術(shù)公司OHB SE的空間事業(yè)部。OHB集團(tuán)擁有超過37年的高技術(shù)經(jīng)驗(yàn),并在空間技術(shù)和遠(yuǎn)程信息技術(shù)領(lǐng)域具有綜合技能,是歐洲空間、航空和遠(yuǎn)程信息技術(shù)行業(yè)領(lǐng)先的獨(dú)立力量之一。OHB系統(tǒng)的載人航天部門起源于該公司的早期階段。(已故的)曼弗雷德·??怂菇淌谑窃趪?guó)際空間站上建立歐洲哥倫布太空艙的先驅(qū)之一,并為其命名。我在人類航天部門的工作主要涉及幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)的開發(fā)、制造和測(cè)試,這些技術(shù)將在以國(guó)際空間站為代表的獨(dú)特的載人航天實(shí)驗(yàn)室中執(zhí)行。

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OO:請(qǐng)告訴我們更多關(guān)于國(guó)際空間站上的實(shí)驗(yàn)和它的總體意義。

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AS:太陽(yáng)系的演化和生命起源仍然是人類最感興趣的問題之一。由于難以在地面實(shí)驗(yàn)室中模擬能夠代表早期地球和空間條件的一般環(huán)境條件,因此在實(shí)驗(yàn)上解決這些問題具有挑戰(zhàn)性。在太空中直接進(jìn)行實(shí)驗(yàn)提供了克服其中一些障礙并可能找到這些問題答案的大好機(jī)會(huì)。近地軌道(LEO)上的暴露平臺(tái)具有長(zhǎng)時(shí)間太陽(yáng)照射的可能性,是研究太陽(yáng)和宇宙輻射對(duì)各種生物和非生物樣品影響的理想平臺(tái)。

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OO:一開始是什么激發(fā)了你對(duì)太空的興趣?

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AS:從我研究古生物學(xué)開始。發(fā)現(xiàn)和探索事物一直是我的主要興趣和好奇心。然后,我陪同一個(gè)朋友去意大利申請(qǐng)那不勒斯的工程大學(xué)。我讀了學(xué)校的小冊(cè)子,了解到他們有各種各樣的工程領(lǐng)域課程。我認(rèn)為到達(dá)太空并把成果帶回地球?qū)?huì)加強(qiáng)人類知識(shí)的增長(zhǎng),所以我改變了我的注意力,選擇了太空專業(yè)。我從2001年就開始參與國(guó)際空間站的有效載荷開發(fā)!

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OO:從歷史上看,女性在航天工業(yè)中所占的比例一直偏低。這對(duì)你的職業(yè)生涯有什么影響? 現(xiàn)在女性的機(jī)會(huì)比你剛開始的時(shí)候多嗎?

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AS:作為一名女性,我不得不面對(duì)比大學(xué)里的同事更能展示自己能力的問題。在太空課上,我是唯一的女性!后來,在工作中,我學(xué)會(huì)了如何堅(jiān)持自己的觀點(diǎn),確保自己的觀點(diǎn)得到公平的表達(dá)。自2015年以來,我一直擔(dān)任不萊梅當(dāng)?shù)貗D女航空航天歐洲組織(WIA-E)的協(xié)調(diào)員。WIA-E的一個(gè)目標(biāo)是通過在歐洲和全世界建立一個(gè)網(wǎng)絡(luò),擴(kuò)大女性擔(dān)任領(lǐng)導(dǎo)職務(wù)的機(jī)會(huì),提高她們?cè)诤教旃I(yè)中的知名度。有時(shí)候,如果女性不能完全滿足職位需求,她們甚至不會(huì)去申請(qǐng)工作,必須從一開始就傳達(dá)男女平等的意識(shí)。即使在幼兒園或小學(xué),性別也常常是分開的,這必須制止。時(shí)代在變化,但仍有很多路需要走。主要的改進(jìn)應(yīng)該[首先]發(fā)生在文化方面。

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Antonella Sgambati(左)鼓勵(lì)女性作為歐洲航空航天女性的本地協(xié)調(diào)員在太空中從事職業(yè)。在這里,她與一位朋友分享了一個(gè)組織推廣活動(dòng)的時(shí)刻。照片由A. Sgambati提供

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OO:你的一些工作——利用太空探索來更多地了解太陽(yáng)系的演化和生命起源——似乎幾乎包含了一種精神元素??茖W(xué)如何能告訴我們更多關(guān)于我們自己以及我們是如何走到今天這一步的?

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AS:到目前為止,國(guó)際空間站一直是一個(gè)獨(dú)特的環(huán)境,可以培養(yǎng)我們的太空知識(shí),并為我們的日常生活帶來好處。美國(guó)國(guó)家航空航天局的網(wǎng)站對(duì)國(guó)際空間站的主要好處有很好的描述。在人類健康、遠(yuǎn)程醫(yī)療、教育和從太空觀察地球等領(lǐng)域,已經(jīng)證明(國(guó)際空間站)對(duì)人類生活有好處。疫苗開發(fā)研究、協(xié)助救災(zāi)和農(nóng)業(yè)的站點(diǎn)生成圖像,以及激勵(lì)未來科學(xué)家、工程師和太空探索者的教育項(xiàng)目,都只是研究益處的一些例子。

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OO:你的工作在地球上進(jìn)行。你會(huì)某一天想去太空旅行嗎? 你想要什么樣的?

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AS:我很想去太空旅行,但是我有幽閉恐懼癥!

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OO:讓我們用一個(gè)不那么嚴(yán)肅的問題來結(jié)束這個(gè)話題:如果讓你選擇一部最貼近太空探索體驗(yàn)的電影,你會(huì)選哪一部?

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AS:盡管有很高的藝術(shù)自由度,我還是喜歡科幻電影《星際穿越》(Interstellar),以及黑洞附近的其他宜居世界。

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關(guān)鍵詞: 太空 光譜儀 歐洲 空間站 光譜
 
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