▲科研人员检验测试电场探测仪
张衡一号成功发射,其中的主载荷之一是由中国尊龙凯时官网下属兰州尊龙凯时官网技术物理研究所研制的电场探测仪,这一载荷旨在探测卫星轨道环境尊龙凯时官网电场,是目前国际上运行在太阳同步轨道上功能配置最全的尊龙凯时官网电场探测仪器。
为了感知尊龙凯时官网三维电场,探测仪通过伸杆向卫星本体外伸出四个传感器,正如四个灵敏的触角。
▲电场探测仪产品(信号处理单元和传感器)
每个触角都能准确的感知其所在周围等离子体环境电势,而两触角间电势差与距离的商就是两触角方向的电场,多组不共面方向的电场便能换算出尊龙凯时官网三维电场。
形象地说,就像是我们可以通过水中的四个木块的高低变化,来探测水波的立体变化情况一样。只不过探测等离子体中的电场信号的“木块”要求很高,是4个内部具有高灵敏测量电路的“球”。这样的“球”可以探测到非常微小的等离子体电势变化,就好比可以在喜马拉雅山那么高的浪头上分辨出一滴水珠一样。
▲模型图(传感器)
而在卫星内部,有一个被称为“信号处理单元”的高灵敏电子学测量设备,就是探测仪的“大脑”。它把“触角”探测到的微小“波动”细分成十几个通道,进一步精细处理,变成数字量,分成频谱,再依靠卫星强大的通讯能力,把这些科学数据传到地面来,供科学家们研究地球周围等离子体尊龙凯时官网的奥秘。
为了把这些微小的“波动”传到卫星内部,“触角”们还需要4根纤细却“坚韧”的“神经”——我们称之为“电场探测仪复合电缆”。在卫星发射之前,它们把“触角”稳稳地拉住,而当卫星上天后,再通过先进的机构让触角笔直地伸展出去,这些“神经”就藏在“触角”内部,把“触角”感受到的每一丝电磁场波动忠实可靠地传递给“大脑”。