欧空局科学计划委员会已通过“任务收养”的方式,正式将探测引力波的LISA天文台和探索金星的EnVision任务转入实施阶段。这意味着航天器、有效载荷和地面基础设施的详细设计、建造以及随后的广泛测试可以全面开始。

太空探索的里程碑LISA 和 EnVision 扫清另一个障碍

德国 航天局德国航空航天中心(Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt; DLR) 是欧空局科学计划的最大贡献者,因此为 LISA 任务和部分远景计划提供了大量的财政支持。

这意味着这两个欧洲主要太空项目的重要部分正在德国实现。 位于柏林的 DLR大力参与了EnVision 的主要仪器之一 。DLR 行星研究所负责管理和协调整个 VenSpec 套件。

德国航天中心光学传感器系统研究所正在 开发和建造这款多光谱相机,用于搜索活火山并绘制地表矿物图。

LISA早在2017年就被选为欧空局科学计划三大旗舰任务之一。此后,在技术概念及其实施方面开展了大量工作。自 20 世纪 90 年代以来一直在进行的科学准备工作,包括极其复杂的数据处理和分析,也由 1500 多名研究人员组成的全球联盟集中继续进行。

欧洲航天局以及来自欧洲各国的参与国家机构和美国国家航空航天局及其工业承包商现在将大幅扩大其团队规模,以便开展计划发射之前仍需要的广泛开发工作。 2035 年中期的任务。

一旦从 2035 年底开始在太空运行,LISA 将探测低频引力波并准确确定其来源的性质。引力波——时空振荡——是由巨大物体的快速加速引起的,例如两个恒星质量或超大质量黑洞的合并。

引力波的微小振幅只能通过高灵敏度的激光干涉仪来检测。在LISA中,这个激光干涉仪是由三艘航天器创建的,它们形成一个几乎等边三角形,边长约为250万公里。这将使 LISA 成为迄今为止建造的最大的天文台。

LISA – 最大的天文台正在德国的重大贡献下开发和建设

LISA 是欧空局科学计划的一部分,在 NASA 的参与下进行开发和建造,并得到了包括德国在内的十多个欧洲国家的有效载荷的贡献。欧空局整个任务的工业主承包商将于 2025 年从德国和德意工业联合体中选出——位于腓特烈港的空中客车公司、位于不莱梅和上普法芬霍芬的 OHB 以及意大利的泰雷兹-阿莱尼亚公司。

一个科学联盟积极参与了 LISA 的开发,并正在建立任务的数据处理和归档。德国对这一使命的贡献具有决定性和至关重要的意义。对 LISA 的广泛贡献很大程度上归功于汉诺威马克斯· 普朗克引力物理研究所/阿尔伯特·爱因斯坦研究所 (AEI) 在干涉检测系统 (IDS) 开发中的主导作用,该系统的组件由各个合作伙伴提供在欧洲。

由 AEI 开发的 IDS 的核心是任务的中央“相位计”以及光学系统,该光学系统将由英国的合作伙伴提供。与哥本哈根丹麦技术大学(DTU)有密切合作。此外,汉诺威的研究所将与荷兰合作伙伴合作,为有效载荷提供重要的机制。

AEI 还利用LISA 探路者技术演示器开发和运行的丰富经验,为任务和 ESA 的许多系统设计问题提供支持 。这次先驱任务成功测试了 2015 年至 2017 年太空中 LISA 的关键测量原理。

AEI 与德国航天工业一起在此次任务中发挥了主导作用。AEI 对 LISA 的全部参与,其中一名人员也是引力波任务的科学带头人(首席研究员),得到了德国航天局 DLR 的资助以及联邦经济事务部和气候行动(宝马K)。

EnVision——金星的多方面任务

EnVision于2021年6月被选为欧空局宇宙愿景计划中的第五​​个M级任务,目前也已获准实施。2024 年,该项目将在欧洲选择一家工业承包商,以便开始完成设计和建造航天器的工作。EnVision 计划于 2031 年使用阿丽亚娜 6 号火箭发射。

该任务将从金星的内核到高层大气进行研究,并为金星的演化、地质活动和气候提供重要的新见解。远景愿景旨在回答许多有关金星的长期存在的问题,特别是地球的孪生兄弟如何以及何时变得如此不适宜居住。位于柏林的 DLR 将帮助回答这些问题,因为 DLR 行星研究所和 DLR 光学传感器系统研究所都大力参与了该任务的四个主要仪器之一。

EnVision – DLR 用于绘制矿物图并寻找活火山

尽管金星的大气层及其无法穿透可见光的硫酸云,不允许直接观察金星的表面,但仍然有间接的方法对其进行“成像”。一方面是通过雷达来完成的,雷达可以像地球上的飞机一样穿透云层,另一方面,可以通过所谓的“大气窗口”进行观察,在某些波长下,特别是在近红外范围内。 。

然而,如果不了解金星的大气层,就不可能了解金星的表面。为了实现这一目标,EnVision 正在开发由三个子仪器组成的光谱仪套件。它被命名为 VenSpec,具有用于分析高层大气的 VenSpec-U、用于近地表大气测量的 VenSpec-H 以及由 DLR 开发的用于测量地表热辐射和光谱特性的 VenSpec-M。 。

整个 VenSpec 套件由 DLR 行星研究所管理和协调。通过结合所有三个渠道的结果,可以更深入地了解金星表面和大气层之间的紧密“耦合”。

例如,VenSpec-M 可能通过检测炽热的熔岩来发现活跃的火山喷发,而 VenSpec-H 会同时测量火山向大气中释放的水蒸气量,VenSpec-U 会记录火山中二氧化硫的分布。高层大气中的喷发。

VenSpec-M 不仅能够测量炎热的活火山的热特征;该仪器还将首次绘制全球地表矿物成分图。

VenSpec-M 是在 DLR 光学传感器系统研究所的领导下开发和建造的,而 DLR 行星研究所则负责 EnVision 实验的科学管理。两个研究所均位于德国航天中心位于柏林阿德勒斯霍夫的基地。除了德国航天中心之外,德国的其他科研机构也参与了“远景”任务。