【技术创新】GRACE后继卫星的第1束激光
来源: https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=7182
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2018-09-27

2018年7月4日

GRACE后继卫星(GRACE-FO)是美国国家航空航天局(NASA)和位于波茨坦的德国地球科学研究中心的合作项目。美国喷气推进实验室(JPL)为NASA科学任务理事会(NSMD)进行任务管理。激光测距干涉仪的其他贡献单位还包括位于德国Immenstaad的SpaceTech公司;位于Backnang的德国Tesat-Spacecom公司;位于美国科罗拉多州Boulder的Ball Aerospace公司;位于法国Saint-Germain-en-Laye的iXblue公司;位于Adlershof的德国航空航天中心(DLR)的机器人和机电研究所和位于不来梅(Bremen)的空间系统研究所;位于上科亨(Oberkochen)的Hensoldt Optronics光电公司;位于纽比堡/慕尼黑(Neubiberg/Munich)的Apcon航空航天和国防机构;美国钻石公司和瑞士洛桑钻石公司;位于弗里德里希沙夫(Friedrichshafe)的空客(Airbus)公司以及澳大利亚国立大学(The Australian National University)。

 

激光测距干涉仪(LRI)已经在最近发射的美国/德国重力恢复和气候实验后续卫星(GRACE-FO)双星上成功启动。作为一项技术演示,LRI首次与GRACE-FO的主要微波测距仪进行平行测量,在对这2种仪器数据进行初步比较后表明,它们的结果与预期一致。

管理NASA贡献的这一仪器的位于美国加州帕萨迪纳市的美国国家航空航天局(NASA)喷气推进实验室(JPL)仪器经理Kirk McKenzie指出,LRI是空间精确距离测量的一大突破。这是第1个航天器间的激光干涉仪,是NASA和德国资助的大约10年期研究和开发所积累的成果。

2018年5月22日发射的GRACE-FO任务继续执行原GRACE卫星现象监测任务,通过跟踪作用在GRACE-FO卫星上的重力拉力的变化,监测冰盖融化和地下水水位变化等现象。微波测距干涉仪通过测量2个航天器之间的距离,对这些重力变化进行记录。

通过精确测量这2个航天器绕地球轨道运行时的细微变化,科学家们能够计算出地球重力场的逐月变化。LRI是未来GRACE-FO类似任务的一种能力支持技术,有潜力显著提高这些任务的准确性。该仪器由JPL和位于德国汉诺威的马普学会引力物理研究所(爱因斯坦研究所)共同管理。

见到光

LRI“第1次激光”操作进行了2天多。2018年6月13日,这2颗GRACE-FO卫星开始以螺旋形方式扫描彼此的激光器,寻找对方。

空间干涉研究小组,爱因斯坦研究所和LRI德国贡献方经理Gerhard Heinzel对该项技术挑战进行阐释,在2颗卫星相距超过200公里(137英里)以每小时27000公里(每小时16000英里)围绕地球飞行的情况下,每颗卫星上的硬币大小的微型黑洞通过激光必须精确地指向另1颗卫星的孔,技术难度之高,令人难以置信。

在第2天下传的数据中,在螺旋扫描过程中,每个航天器很明显看到了几道闪光,这表明LRI仪器按照预期都收到了另1个航天器发射的光线。对建立连续激光链路所需设置进行了计算,计算结果上传至卫星。LRI在当天晚些时候下传了首次卫星间距离数据。

JPL LRI运行任务负责人Christopher Woodruff表示,激光连接计划完全按照设计方案进行运行。事实上,激光在第1次尝试接触时就得以锁定。

在接下来的几周和几个月里,GRACE-FO研究小组将对这种新型仪器的操作进行微调,并完成传输数据的解译工作。

 

 

原文题目:

First laser light for GRACE Follow-On

资料来源:

https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=7182

 

(王化编译,殷永元审核)