欧空局“通用支持技术计划”成就(2023~2024)
2025/05/15国家:斯洛文尼亚
成就:Trisat-R是斯洛文尼亚的第二次太空任务,搭载在2023年首次发射的欧洲Vega-C火箭上,进入6000公里高的中地球轨道上相对荒凉的位置。该任务的轨道正好穿过电离层的中心、地球大气层的电活跃层,以及内部的范艾伦辐射带。该任务携带了一种极小化的相机,大小仅相当于20欧元硬币的边缘,用于测试辐射检测载荷。此外,Trisat-R还搭载了两个小型相机,镜头由透明硼硅酸盐玻璃制成,具有有限的辐射抗性,直接安装在320×320像素的图像传感器上。
2. 卫星的“死亡螺旋”:失效卫星的翻滚行为研究
国家:瑞士
成就:ESA与伯尔尼大学天文研究所合作,通过光学、激光测距和雷达观测,改进现有的“在轨翻滚分析”计算机模型。该研究旨在识别、理解和预测完全失效卫星在几次轨道通过中的姿态运动。废弃的卫星常以不可预测的方式坠落,在为期两年的活动中,研究组观察到20多个物体,其扰动触发因素包括内部磁场与地球磁层相互作用时的“涡流”、残留大气的阻力、物体顶部和底部之间的重力梯度、除气和燃料泄漏、微弱但稳定的阳光推力(称为“太阳辐射压力”)、微流星体和碎片撞击,甚至剩余燃料的晃动。研究发现,低轨道上的火箭残骸和卫星主要受重力梯度和涡流的影响,而地球静止轨道上的带有大型太阳能电池板的卫星则对太阳辐射压力很敏感。
3. ATHENA:应用未来太空任务的微型推进技术
国家:西班牙
成就:ATHENA项目开发了一种手掌大小的推进系统,图中使用微米和纳米技术蚀刻在硅片上的这七个发射器阵列中的每一个阵列都包含超过500个微孔发射器,这些发射器喷射出离子,通过电场加速以最大化推力。这种“电喷雾”技术由西班牙的IENAI Space开发,是一种成本和质量效益高的推进方法,适用于立方星和其他小型卫星。该技术已在欧洲首次实现超过400小时的连续运行。该技术的原型已经在Firefly Alpha 2上进行了太空飞行,并将通过欧空局严格的工程测试,以验证它能够在整个任务期限内在恶劣的太空环境中生存和运行。
4. Origami Heat Shield:可展开隔热罩
国家:英国
成就:Pridwen是一种新型的基于折纸的可展开隔热罩,计划在实际大气再入中进行测试。这种可重复使用的隔热罩在航天器再入大气层前展开,采用辐射散热而非烧蚀,其高温合金织物具有足够大的表面积,可均匀散热。
5. 量子技术:原子干涉仪空间重力梯度测量
国家:英国
成就:原子干涉测量室星载重力梯度测量是更好地理解地球物质输运系统的重要工具。当前技术受限于检测器固有的电子噪声基底及其长期漂移。基于原子干涉测量的加速度计提供了降低本底噪声的机会,并且没有漂移。在STFC英国研究和创新部的领导下,一块试验板已经成功完成,满足了所有要求。腔室具有正确的几何形状,并保持真空压力(在没有主动机械泵的情况下维持)。满足了所有要求,为未来应用奠定了基础。
6. 首次ESA HDI PCBs认证
国家:比利时
成就:微孔使得高密度互连(HDI)印刷电路板(PCB)的密度和功能性在大范围内得以提高,但它们也面临着长期存在的可靠性问题,这引起了业界的广泛关注。2023年,一个由GSTP领导的联盟已经获得了用于太空任务的高密度互连(HDI)印制电路板(PCBs)的第一个认证,这代表着在质量控制方面向前迈出了一大步。比利时的PCB制造商ACB公司获得了欧空局HDI PCBs资格,这是由比利时研究机构IMEC为欧空局牵头的GSTP合同的成功结果,最终用户是泰雷兹阿莱尼亚航天公司。
7. Mini-Irene:首次欧洲可展开隔热罩飞行实验
国家:意大利
成就:Mini-Irene是欧洲第一个使用隔热罩减缓有效载荷从低地球轨道安全降落到地面的例子。该隔热罩基于现成材料,具有低弹道系数,进入大气层后着陆速度非常慢,无需额外的减速系统或降落伞。实验包括等离子体风洞测试和飞行演示。
8. 计算机芯片:Faintstar探测器芯片
国家:比利时
成就:Caeleste开发的Faintstar探测器芯片是一种先进的、抗辐射的下一代星敏感器。该芯片最初设计具有5.5度的视场,采用互补金属氧化物半导体(CMOS)技术。最近的发展集中在探测器的工业化,通过替换AMS晶圆和设备测试仪,成功应用于FaintStar生产流程。