太阳轨道飞行器早期阶段的挑战_风闻

文章来源：ESA

原作：ESA

翻译：黄雪妮

校译：牧夫天文校对小组

编排：王招君

原文链接：http://www.esa.int/Enabling_Support/Operations/Solar_Orbiter_braves_challenging_early_days

在欧洲中部时间2月13日的下午四点，太阳轨道飞行器结束了它这次任务中关键的第一个83小时。

“这个早期阶段就像一个婴儿的出生，”运营总监Andrea Accomazzo说。“工程师们希望能够确保它在新环境中独立生存。”

“就航天器而言，它们需要太阳能电池阵列供电，能够与地球通信，并能够控制其在太空中的方位。”

欧洲中部时间2月10日5点03分，太阳轨道飞行器从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地轰隆隆地发射后，向东南方向飞行，飞越南大西洋，然后在西澳大利亚海岸的上空被释放。在达姆施塔特，欧空局的任务控制小组很快控制了航天器，开始连续几个昼夜的飞行控制活动。

Andrea说:“我们为此计划了几年，训练了几个月，我为所有在这个关键时期工作的团队感到骄傲。”“太阳轨道飞行器的第一阶段任务是成功的，但它确实给我们带来了一些挑战!”

太阳轨道飞行器与阿特拉斯5号发射器确认在欧州中部时间05时56分进行分离，但它并没有单独飞行很长时间。ESA的跟踪站网络Estrack已经提前将位于西澳大利亚地面站的天线准备就位。

该天线接收到的信号证实了在欧洲中部时间06时01分太阳轨道器与控制中心建立了通信。

任务控制小组现在可以开始评估航天器的状况。他们会评估，在发射后，飞行器的关键系统是否正常工作?飞行器是否已经抵达了ESA的飞行动力学团队所预期的地方?

通过遥测技术可以快速地得到这些问题的答案。任务控制小组迅速着手分析数据并开始第一阶段的操作。

太阳能电池阵列在欧洲中部时间6时24分展开，像机翼一样从飞船上展开。它减轻了电池的负担。

在建立了与飞行器的通信并进行了必要的测试后，控制中心向飞行器发送了第一个指令，任务正式开始。

在此之前，太阳轨道器仍处于频闪阶段——不断旋转以最大化其两个通信天线中的一个指向地面站的可能性。有了这个指令，飞船启动了推进器并稳定了它的方向。

太阳轨道飞行器太阳能阵列部署

任务控制小组随后开始唤醒飞船的关键部件。他们打开“反作用轮”以更精准地控制航天器的方向，同时启动了“大容量存储器”来存储太阳轨道飞行器科学仪器收集的数据。

“在成功的测试后，太阳轨道飞行器进入了它的定义控制模式，” Andrea说。

“然后是部署‘无线电波和等离子波’(RPW)天线、仪表臂和高增益天线的窗口。天线和臂架用于将传感器从航天器本体移开，以防止航天器对测量的干扰，而高增益天线用于地面与航天器进行天文距离的通信。”

在每个天线或仪表臂可以展开之前，太阳轨道器将它们朝着太阳以给它们加热。在部署了第一个RPW天线之后，接下来就是部署仪表臂。

但是，当研究小组将飞船倾斜以使仪器吊杆升温时，他们注意到了一些意想不到的事情。

Andrea说:“我们发现，在发射过程中，用于支撑远程观测仪器舱门的支撑杆的冷却速度比我们预期的要快。

“如果它们的温度降至-40°C以下，他们可能会经历‘冷焊’，粘在原地，使得遥感仪器的舱门打不开。”

支撑杆已经冷得动不了，有卡住的危险。为了防止这种情况发生，我们向太阳轨道飞行器发送指令让它进入‘安全模式’，重新设置它的方向，并将支撑杆指向太阳。”

“每一次发射都伴随着一系列独特的挑战。但我们的团队针对这类事件进行了训练，能够迅速应对这种情况，确保太阳轨道器的任务能够顺利进行。”

一旦温度足够高，支撑杆就可以安全地移动(现在已经证明有必要在比原计划更早的阶段移动它们)，团队继续部署吊杆。

在部署了第二和第三个RPW天线和高增益天线之后，由于太阳轨道器和欧空局地面站之间的无线电通信联系改用了更强的高增益天线，地面操作开始减少。

欧洲航天局负责太阳轨道飞行器任务的科学家Yannis Zouganelis说:“看到仪器臂架和三个电子天线都正常地展开了，我们异常兴奋。”

“这些测量仪器可以让我们能够探测太阳风，并与遥感仪器一起，揭示太阳活动前所未有的细节。我们已经等不及要开始测量了。”

小行星专家最后一瞥太阳轨道飞行器

太阳轨道器现在将在其调试阶段花费大约3个月的时间，在此期间，任务控制小组将进行一次测试操作，并检查航天器及其10个科学仪器的工作情况，以实现这次任务目标。

大约两年后，太阳轨道飞行器将到达它的主要科学轨道，在那里它将研究我们的太阳的两极区域，这是以前没有航天器做过的事情。

『天文时刻』 牧夫出品

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图片来源：NASA / JPL-Caltech