NASA研究如何控制衛(wèi)星編隊(duì)飛行
[新科學(xué)家太空網(wǎng)2006年5月17日報(bào)道] 如何保證天文望遠(yuǎn)鏡群(衛(wèi)星編隊(duì))極其精確地環(huán)繞地球飛行呢？一位物理學(xué)家認(rèn)為，通過綜合激光的推力和繩索的拉力可以實(shí)現(xiàn)。
大型望遠(yuǎn)鏡價(jià)格昂貴，難于發(fā)射、不易維護(hù)。因此，某些下一代太空任務(wù)將使用多顆小型航天器編隊(duì)飛行來代替大型航天器。例如，NASA的“微弧秒X射線成像任務(wù)”(MAXIM)，預(yù)計(jì)將使用33顆衛(wèi)星，并通過各衛(wèi)星之間的相互合作創(chuàng)建一個(gè)巨大的X射線探測儀，其分辨率足夠拍攝黑洞。再如，“宇宙結(jié)構(gòu)演化亞毫米探測器”(SPECS)需要3顆彼此相隔1千米的衛(wèi)星，用于研究早期宇宙中形成的首批星系。
問題在于，如何保持彼此分離的航天器像整體一樣運(yùn)行呢？物理學(xué)家Young Bae為，靠激光和繩索系統(tǒng)，可以使得千米級的編隊(duì)達(dá)到納米級的精確度。
激光推力系統(tǒng)的思路是，利用激光器在編隊(duì)內(nèi)每2個(gè)航天器之間產(chǎn)生激光束，放置在每個(gè)航天器上的鏡子來回往復(fù)地反射激光束，從而提供有效的能量推力。
這種向外的推力與繩索向內(nèi)的拉力相互平衡。這種系統(tǒng)也可以使用激光束非常精確地測量并維持2顆衛(wèi)星之間的距離。Bae稱：“任何其他方法都無法達(dá)到這樣的校準(zhǔn)精度”。NASA先進(jìn)概念研究所(NIAC)為“激光-繩索”計(jì)劃的第一階段注入了資金，并正在考慮第二階段的概念和更深入的研究。盡管如此，NIAC主任Robert Cassanova稱，Bae的思路并不是關(guān)于如何控制編隊(duì)飛行的唯一提案，他們也正在同時(shí)試驗(yàn)其他方案。他說：“我們不希望把所有資金投入到一個(gè)概念中?！?/p>
NIAC資助的另一個(gè)項(xiàng)目，由麻省理工學(xué)院Raymond Sedwick及David Miller領(lǐng)導(dǎo)，建議使用電磁而不是傳統(tǒng)的推進(jìn)器來控制單個(gè)衛(wèi)星的瞄準(zhǔn)及衛(wèi)星間的相對位置。該項(xiàng)目已經(jīng)完成兩個(gè)階段的可行性研究，并已經(jīng)獲得NASA的額外資助繼續(xù)進(jìn)行研究。
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