NASA的欧罗巴快船安装了超大尺寸的太阳能电池阵列
NASA的欧罗巴快船（Europa Clipper）于8月21日在佛罗里达州的肯尼迪航天中心亮相。工程师和技术人员展开并测试了巨大的太阳能电池阵列，以确保它们在飞行中能正常工作。
影像来源: NASA/Frank Michaux
NASA有史以来为行星探索建造的最大航天器刚刚插上了“翅膀””——巨大的太阳能电池阵列，为其飞往木星的冰冷卫星木卫二提供动力。
最近，NASA的欧罗巴快船在位于佛罗里达州的肯尼迪航天中心装备了一组巨大的太阳能电池阵列。每个阵列长约46½英尺（14.2米），高约13½英尺（4.1米），是NASA为行星任务开发的最大的太阳能电池阵列。由于木星的卫星木卫二距离太阳的距离是地球的五倍，这些阵列必须足够大，这样才能在航天器调查木卫二期间吸收尽可能多的阳光。
太阳能电池阵列已折叠并固定在航天器的主体上，准备发射。然而，当它们在太空中展开时，欧罗巴快船的跨度将超过100英尺（30.5米）——比一个专业篮球场还要长几英尺。工程师们称这些阵列为“翅膀”，它们如此庞大，以至于只能在肯尼迪航天中心的有效载荷危险服务设施的洁净室中一次展开一个，团队正在那里为航天器10月10日开始的发射窗口做准备。
观看工程师和技术人员在佛罗里达州肯尼迪航天中心的洁净室内部署和测试欧罗巴快船的巨大太阳能电池阵列。
影像来源: NASA/JPL-Caltech/KSC/APL/Airbus
深空飞行
与此同时，工程师们继续评估对航天器上晶体管的抗辐射性能进行的测试。航天器的寿命至关重要，因为航天器将经过五年多的旅程，于2030年抵达木星系统。在环绕这颗气态巨行星运行时，探测器将多次飞掠木卫二，并利用一套科学仪器来探测其冰壳下的海洋是否具备支持生命存在的条件。
在太阳系中，木卫二的日照时间仅为地球的3%到4%，为了给航天器飞掠木卫二提供动力，每个太阳能电池阵列由五块电池板组成。这些太阳能电池板由位于马里兰州劳雷尔的约翰·霍普金斯应用物理实验室（APL）和位于荷兰莱顿的空中客车公司设计和制造，它们比家庭使用的太阳能电池板灵敏得多，高效的航天器将充分利用它们产生的能量。
在木星，欧罗巴快船的太阳能电池阵列将总共提供大约700瓦的电力，大约是一个小型微波炉或咖啡机所需的电力。在航天器上，电池将存储这些电力，以运行所有电子设备、科学仪器、通信设备、计算机和包括24台发动机在内的整个推进系统的全部有效载荷。
2023年8月21日，工程师和技术人员在肯尼迪航天中心的洁净室内测试并装载了NASA的欧罗巴快船的巨大太阳能电池阵列。
图片来源: NASA/Frank Michaux
在完成所有这些任务的同时，这些阵列必须在极端寒冷的环境中工作。在木星的阴影下，硬件的温度将降至零下400华氏度（零下240摄氏度）。为了确保面板能在这种极端条件下工作，工程师们在比利时列日航天中心的一个专门的低温室中对它们进行了测试。
“航天器很舒适。它有加热器和一个主动热循环系统，能够将其保持在一个更正常的温度范围内。”约翰·霍普金斯应用物理实验室（APL）的太阳能电池阵列产品交付经理Taejoo Lee说道。“但太阳能电池阵列暴露在没有任何加热器的太空真空中。它们是完全被动的，所以无论环境如何变化，那就是它们所要承受的温度。”
发射约90分钟后，太阳能电池阵列将在大约40分钟内从折叠状态展开。大约两周后，固定在阵列上的六根天线也将展开至其全尺寸。这些天线属于雷达仪器，它将在卫星厚厚的冰壳内部和下面寻找水，它们非常庞大，展开后长度为57.7英尺（17.6米），与阵列垂直。
这幅艺术家的概念图描绘了NASA的欧罗巴快船在木星轨道上的情景。任务的发射窗口于10月10日开启。
图片来源: NASA/JPL-Caltech
“在项目开始时，我们真的认为要开发出一个足够强大的太阳能电池阵列来支撑这些巨大的天线几乎是不可能的。”Taejoo Lee说道。“这确实很困难，但团队在面对挑战时展现了极大的创造力，我们最终解决了这个问题。”
关于任务的更多信息
欧罗巴快船的三大科学目标是：确定卫星冰壳的厚度及其与下方海洋的相互作用，研究其成分，并描述其地质特征。这项任务对木卫二的详细探索将帮助科学家更好地理解我们星球以外宜居世界的天体生物学潜力。
NASA喷气推进实验室由加州帕萨迪纳的加州理工学院管理，与位于华盛顿的NASA科学任务理事会的APL合作，领导欧罗巴快船任务的开发。APL与JPL以及位于马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心、位于阿拉巴马州亨茨维尔的NASA马歇尔太空飞行中心和位于弗吉尼亚州汉普顿的兰利研究中心合作设计了航天器的主体。马歇尔的行星任务计划办公室负责执行欧罗巴快船任务的项目管理。
总部设在肯尼迪的NASA发射服务计划负责管理欧罗巴快船的发射服务，该航天器将在肯尼迪的39A发射场由SpaceX的猎鹰重型火箭发射。
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