NASA擬用納衛星開展行星探索

研究人員將在今年夏天測試進入探測器原型的穩定性。

　　 雖然低地軌道上有越來越多與面包差不多大小的小型衛星在采集數據，但這種低成本技術尚未被應用于觀測太空中的物理現象。不過，美國國家航空航天局（NASA）戈達德太空飛行中心的技術專家杰米·艾斯珀正在推進一個“改變游戲規則”的概念——利用立方體納衛星（CubeSat）開展行星探索。

　　這個名為“納衛星應用于行星進入任務（CAPE）”的概念涉及兩個組件的開發：一個機械艙，用于推進飛船抵達空間目標，一個獨立的行星進入探測器，能夠在快速墜入并穿過一顆地外行星大氣的過程中幸存，并一路傳回可靠的科學和工程數據。物理學家組織網報道稱，艾斯珀的團隊計劃今年夏天在新墨西哥州薩姆納開展高空氣球飛行任務，測試進入探測器原型——微返回艙（MIRCA）的穩定性。

　　“CAPE/MIRCA概念與其他的納衛星任務都不一樣。”艾斯珀說，“它有一個額外步驟：發射一個完整的探測器進行科學調查。我們是唯一檢測這一概念是否可行的研究者。”

　　按照設想，CAPE/MIRCA飛船（包括機械艙和進入探測器）的重量不超過4.9千克，邊長不超過10.1厘米。從母船釋放后，進入探測器將展開小型太陽能電池板或依靠內部電池供電，開始前往另一個行星體的旅程。一旦抵達，攜帶著傳感器的進入探測器將與機械艙分離，墜入目標行星的大氣中，并向母船發送大氣壓力、溫度和組成的數據，這些信息隨即被傳回地球。

　　納衛星的美妙之處在于其多功能性。由于建造和部署成本相對較低，科學家可以發射多個探測器進行多點采樣，這是目前NASA的標配——單一的行星探測器力所不能及的。科學家可以根據不同的目標行星量身打造儀器包。艾斯珀將在MIRCA上安裝加速計、陀螺儀、熱和壓力傳感器，以及用于測量特定氣體的輻射計。

　　今年夏天的高空氣球測試任務將是CAPE/MIRCA概念邁向可行性的第一步。根據計劃，MIRCA原型將從距地面30公里高空中的氣球吊籃上墜下，以測試其空氣動力穩定性和操作理念。MIRCA的自由落體速度最高有望達到1馬赫，與音速相當。艾斯珀說：“如果進入探測器證明是成功的，就能吸引潛在的合作伙伴為我們提供其余的部分（指機械艙，包括推進和姿態控制子系統）。”

　　除了高空氣球，艾斯珀還想在國際空間站上測試進入探測器，使其暴露在空間飛行和再入加熱條件下，這個實驗最早可在2016年進行。

　　“MIRCA高空氣球實驗標志著納衛星行星進入探測器的首次飛行測試。”艾斯珀說，“這將給行星探索帶來前所未有的新機遇，對于戈達德來說，也是一個改變游戲規則的機會。”