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Flame光譜儀飛向新高度!在國際空間站上測試光譜學的極限

Flame光譜儀飛向新高度!在國際空間站上測試光譜學的極限

發布時間: 2019-05-20

·太空生活:準備迎接未來的挑戰

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

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發射前的光譜演示技術演示器。照片由OHB提供

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光譜儀是OHB光譜演示項目中的一部分,該項目于2019417日啟動。SPECTRODemo是為在飛行中測試光譜儀的關鍵功能而設計的,它是將安裝在歐洲航天局開發的未來外空生物學設施上的儀器的前身。在暴露于空間環境的外空生物學設施上,光譜儀將用于分析空間中的生物和非生物樣品,監測樣品隨時間的吸收光譜變化,并揭示暴露于太陽輻射的化學后果。最近,我們采訪了OHB的人類航天高級系統工程師Antonella Sgambati,關于任務的進展,太空探索的更大影響,以及她作為一名女性在航天行業的經驗。

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海洋光學(OO):光譜演示系統于2019417日發射。項目進展如何?

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Antonella Sgambati (AS):有效載荷被安裝在國際空間站上的冰塊設施中,自425日起自動運行。[編者按:冰塊是歐洲航天局哥倫布實驗室的一個研究模塊,里面有一個抽屜大小的測試和研究區域。]該系統工作正常,地面采集光譜,監測光學鏈性能的潛在變化。光譜儀數據與地面驗收試驗結果一致。

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OO:你能否提供更多有關如何進行光譜測試的細節?分光計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一種新的外太空生物學設施,以適應國際空間站以外的環境。船上的關鍵儀器之一是紫外可見光譜儀。因此,為了提高整個光學電路(光譜儀和光纖開關)的成熟度,開發了光譜儀演示作為前驅體演示。

演示者目前位于國際空間站內部,而并非外部。然而,它將為即將到來的外空生物學設施的飛行發展,提供主要在操作、耐久性和可靠性方面的有用結果。該結構基于6通道的連續光譜采集,每個通道都通過校準的中性密度濾波器(固定吸光度值)記錄來自定義的LED光源的光譜。

?國際空間站上捕捉到的第一個光譜顯示了490納米LED的輸出。圖片由OHB提供。

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OO:你想用這個任務完成什么?你認為什么是成功?

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AS:?該系統將在自主模式下運行75天,數據直接提供給OHB-Bremen載人航天部門的用戶家庭基地,主要的成功標準是確定當前的設計和未來外生物學設施的組件選擇。演示者將被送回地球,并將對單個組件進行進一步的調查,以鞏固我們的選擇。

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OO:讓我們退一步,請告訴我們OHB及其任務,以及您作為人類航天高級系統工程師的角色。

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AS:OHB System AG是歐洲跨國技術公司OHB SE的空間事業部。OHB集團擁有超過37年的高技術經驗,并在空間技術和遠程信息技術領域具有綜合技能,是歐洲空間、航空和遠程信息技術行業領先的獨立力量之一。OHB系統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·福克斯教授是在國際空間站上建立歐洲哥倫布太空艙的先驅之一,并為其命名。我在人類航天部門的工作主要涉及幾個關鍵技術的開發、制造和測試,這些技術將在以國際空間站為代表的獨特的載人航天實驗室中執行。

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OO:請告訴我們更多關于國際空間站上的實驗和它的總體意義。

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AS:太陽系的演化和生命起源仍然是人類最感興趣的問題之一。由于難以在地面實驗室中模擬能夠代表早期地球和空間條件的一般環境條件,因此在實驗上解決這些問題具有挑戰性。在太空中直接進行實驗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會。近地軌道(LEO)上的暴露平臺具有長時間太陽照射的可能性,是研究太陽和宇宙輻射對各種生物和非生物樣品影響的理想平臺。

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OO:一開始是什么激發了你對太空的興趣?

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AS:從我研究古生物學開始。發現和探索事物一直是我的主要興趣和好奇心。然后,我陪同一個朋友去意大利申請那不勒斯的工程大學。我讀了學校的小冊子,了解到他們有各種各樣的工程領域課程。我認為到達太空并把成果帶回地球將會加強人類知識的增長,所以我改變了我的注意力,選擇了太空專業。我從2001年就開始參與國際空間站的有效載荷開發!

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OO:從歷史上看,女性在航天工業中所占的比例一直偏低。這對你的職業生涯有什么影響? 現在女性的機會比你剛開始的時候多嗎?

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AS:作為一名女性,我不得不面對比大學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,我學會了如何堅持自己的觀點,確保自己的觀點得到公平的表達。自2015年以來,我一直擔任不萊梅當地婦女航空航天歐洲組織(WIA-E)的協調員。WIA-E的一個目標是通過在歐洲和全世界建立一個網絡,擴大女性擔任領導職務的機會,提高她們在航天工業中的知名度。有時候,如果女性不能完全滿足職位需求,她們甚至不會去申請工作,必須從一開始就傳達男女平等的意識。即使在幼兒園或小學,性別也常常是分開的,這必須制止。時代在變化,但仍有很多路需要走。主要的改進應該[首先]發生在文化方面。

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Antonella Sgambati(左)鼓勵女性作為歐洲航空航天女性的本地協調員在太空中從事職業。在這里,她與一位朋友分享了一個組織推廣活動的時刻。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系的演化和生命起源——似乎幾乎包含了一種精神元素。科學如何能告訴我們更多關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,國際空間站一直是一個獨特的環境,可以培養我們的太空知識,并為我們的日常生活帶來好處。美國國家航空航天局的網站對國際空間站的主要好處有很好的描述。在人類健康、遠程醫療、教育和從太空觀察地球等領域,已經證明(國際空間站)對人類生活有好處。疫苗開發研究、協助救災和農業的站點生成圖像,以及激勵未來科學家、工程師和太空探索者的教育項目,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行。你會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:讓我們用一個不那么嚴肅的問題來結束這個話題:如果讓你選擇一部最貼近太空探索體驗的電影,你會選哪一部?

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AS:盡管有很高的藝術自由度,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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