欧罗巴快船巨大的太阳能帆板为NASA有史以来最大的行星飞船提供动力

美国国家航空航天局（NASA）有史以来为行星探索建造的最大航天器刚刚长出了"翅膀"--巨大的太阳能电池阵，为它前往木星的冰卫星木卫二提供动力。

美国国家航空航天局（NASA）的"欧罗巴号快船"（Europa Clipper）将探索木星的卫星，其特点是采用大型太阳能电池阵列在远离太阳的地方发电。这项任务将利用为极端太空条件准备的技术，对冰冷的月球表面和海洋进行评估，寻找适宜居住的迹象。

这幅艺术家的概念图描绘了美国国家航空航天局的欧罗巴快船号航天器在环绕木星的轨道上运行的情景。该任务的发射期于10月10日开始。美国国家航空航天局的"木卫二快船"号配备了巨大的太阳能电池阵，将利用专为深空设计的先进技术研究木星的卫星木卫二，以揭示其冰冷的环境是否能够支持生命。图片来源：NASA/JPL-Caltech

美国国家航空航天局（NASA）的"欧罗巴快船"号宇宙飞船最近在佛罗里达州肯尼迪航天中心安装了一套巨大的太阳能电池阵。每个太阳能电池阵长约46½英尺（14.2米），高约13½英尺（4.1米），是美国宇航局为行星任务开发的最大的太阳能电池阵。木卫二距离太阳的距离是地球的五倍，因此这些阵列必须足够大，这样才能在太空船对木星的卫星木卫二进行考察时吸收尽可能多的阳光。

这些阵列已经折叠起来，固定在飞船主体上，准备发射，但当它们在太空中展开时，"欧罗巴快船"的跨度将超过100英尺（30.5米）--比一个专业篮球场还要长几英尺。工程师们称这些"翅膀"非常大，以至于它们只能在肯尼迪有效载荷危险维修设施的洁净室中一次打开一个。

8月21日，在位于佛罗里达州的肯尼迪航天中心，人们看到了美国宇航局的"欧罗巴号快船"。工程师和技术人员部署并测试了巨型太阳能电池阵列，以确保它们能在飞行中正常工作。

与此同时，工程师们还在继续评估对飞船上的晶体管耐辐射性进行的测试。寿命是关键，因为飞船将历时五年多，于 2030 年抵达木星系统。在环绕这颗气体巨行星运行的过程中，探测器将多次飞越木卫二，利用一套科学仪器来探测其冰壳下的海洋是否具备支持生命存在的条件。

每个太阳能电池阵列由五块电池板组成，为在太阳系中仅能接收到地球日照量 3% 至 4% 的区域进行的飞越提供动力。这些太阳能电池板由位于马里兰州劳雷尔的约翰-霍普金斯应用物理实验室（APL）和位于荷兰莱顿的空中客车公司设计和制造，比家庭使用的太阳能电池板灵敏得多，高效的航天器将最大限度地利用它们产生的电能。

观看工程师和技术人员在佛罗里达州肯尼迪航天中心的无尘室中部署和测试欧罗巴号快艇的大型太阳能电池阵。图片来源：NASA/JPL-Caltech/KSC/APL/Airbus

在木星上，"欧罗巴快帆"号的阵列将总共提供大约700瓦的电力，大约是一个小型微波炉或咖啡机运行所需的电力。在飞船上，电池将储存所有电子设备、科学仪器、通信设备、计算机和包括24个发动机在内的整个推进系统的运行所需的电力。

在完成所有这些工作的同时，阵列还必须在极度寒冷的环境中运行。在木星的阴影中，硬件的温度将骤降至零下 400华氏度（零下 240摄氏度）。为了确保电池板能够在这种极端条件下工作，工程师们在比利时列日航天中心的一个专门的低温舱中对其进行了测试。

8月21日，工程师和技术人员在肯尼迪航天中心的一间洁净室里测试并收起了航天器的巨型太阳能电池阵。图片来源：NASA/Frank Michaux

"航天器会感到很舒适。它有加热器和一个主动热循环，使其保持在一个更正常的温度范围内，"APL 的太阳能电池阵列产品交付经理 Taejoo Lee 说。"但太阳能电池阵列暴露在真空太空中，没有任何加热器。它们完全是被动的，所以无论环境如何，它们都能获得这样的温度"。

发射约 90 分钟后，阵列将在约 40 分钟内从折叠位置展开。大约两周后，贴在阵列上的六根天线也将展开到全尺寸。这些天线属于雷达仪器，将在月球厚厚的冰壳内部和下面搜索水，它们非常巨大，展开后与阵列垂直的长度达到 57.7 英尺（17.6 米）。

李说："在项目开始时，我们真的认为几乎不可能开发出足以支撑这些巨大天线的太阳能电池阵列。这很困难，但团队发挥了极大的创造力来应对挑战，最终我们成功了。"

欧罗巴号快船的三个主要科学目标是确定月球冰壳的厚度及其与下面海洋的相互作用，调查其成分，并描述其地质特征。这次任务对木卫二的详细探索将有助于科学家们更好地了解我们星球以外宜居世界的天体生物学潜力。

美国国家航空航天局的喷气推进实验室由位于加利福尼亚州帕萨迪纳的加州理工学院管理，它与位于华盛顿的美国国家航空航天局科学任务局的亚太实验室合作，领导着欧罗巴快船任务的开发工作。APL与JPL、位于马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心、位于阿拉巴马州亨茨维尔的NASA马歇尔太空飞行中心以及位于弗吉尼亚州汉普顿的兰利研究中心合作设计了主航天器主体。马歇尔的行星任务计划办公室负责欧罗巴快船任务的计划管理。

美国国家航空航天局的发射服务计划设在肯尼迪，负责管理"欧罗巴快船"航天器的发射服务，该航天器将由SpaceX公司的猎鹰重型火箭从肯尼迪的 39A 发射场发射升空。

编译自/Scitechdaily