匯集德國航太中心太空研究所的專業知識

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  • 在國際上取得成功的德國航空航天中心光學感測器系統研究所和行星研究所正在合併為柏林的德國航空航天中心太空研究所。
  • 匯集專業知識可以使太空研究和技術轉移的定位更加有效。
  • 此次合併為德國航空航天中心在德國、歐洲和國際科技環境中進行太空研究開闢了新的機會。
  • 重點:太空、儀器開發、行星研究、地球觀測、安全研究

 

太空旅行是行星探索、地球觀測和安全的未來關鍵技術。對於這些主題來說,配備高度專業化的觀測儀器的衛星和太空探測器是不可或缺的。為了匯集太空儀器和太空研究領域的專業知識,德國航空航天中心(DLR)於2025年5月1日在柏林阿德勒爾霍夫成立了太空研究所。這將創建一個世界領先的光學感測器系統及其在行星研究、地球觀測和安全領域的應用卓越中心。

德國航空航天中心太空研究所是由位於柏林阿德勒爾肖夫科學基地的原始德國航空航天中心光學感測器系統研究所和行星研究所合併而成。 「有了新的太空研究所,我們希望在現有成就的基礎上,充分利用現有的專業知識來加強和進一步發展位於柏林阿德勒爾霍夫的 DLR 站點,」Prof. Dr.-Ing. 解釋道。德國航空航天中心執行委員會主席 Anke Kaysser-Pyzalla。新研究所擁有約300名員工,涵蓋了從研究構思到儀器設計、建造和驗證、運行操作,再到獲取數據的處理、科學評估和歸檔的整個流程。這使我們能夠應用新技術與來自科研、工業和商業領域的合作夥伴以及公共利益相關者進行知識交流。

「我們將自己視為大學、研究機構、工業界、當局和政治決策者的合作夥伴,並與他們密切合作,」新成立的 DLR 研究所所長 Heinz-Wilhelm Hübers 教授補充道。我們參與國家和國際太空任務的領導工作,並幫助塑造這些任務。透過這樣做,我們為解答我們時代的根本問題以及解決氣候變遷和安全等重大社會問題做出了貢獻。該研究所為德國太空戰略的實施以及歐洲太空總署ESA、美國NASA、日本宇宙航空研究開發機構JAXA等航太組織的科學和探索計畫做出了貢獻。

德國太空中心監事會已確定了2024年3月德國太空中心柏林光學感測器系統與行星研究所合併的計畫。為了實施這個構想,海因茨-威廉·許貝爾斯教授將於2025年5月1日起負責新成立的太空研究所。先前擔任行星研究所所長的海克·勞爾教授將作為德國太空中心執行委員會的代表,就歐空局的事務向其提供諮詢。此外,勞爾教授也將加強與柏林自由大學在行星地球物理學領域的合作。

 

光學感測器、行星研究和地球觀測

在太空研究所,透過與工業界的密切合作,開發了涵蓋整個光譜範圍(從紫外線到可見光和紅外線波長範圍直至太赫茲範圍)的照相機、光譜儀、輻射計和雷射高度計。這些儀器搭載於歐空局、美國國家航空暨太空總署和其他航太機構的 20 多個國家和國際太空任務中。例如,歐空局的行星任務BepiColombo(水星)和JUICE(木星)任務、歐空局計畫於2026年底發射的太空望遠鏡PLATO,以及國際太空站ISS和EnMAP上的環境儀器DESIS。勞爾教授將繼續擔任歐空局重要計畫 PLATO 的首席研究員,領導科學聯盟。

太空探測器上的高度專業化的儀器用於研究行星、衛星、小行星和彗星的形成和發展。對太陽系和太陽系外行星系統中適宜生命生存的環境條件的研究正發揮著越來越重要的作用。人們不僅利用精密的儀器從遠處探索太陽系的各個天體,也在地面上進行探索。理解不同天體的一個重要面向是對其演化進行數值建模。另一個重要的補充是對來自太空的樣本或地球上典型的地質構造進行實驗室研究。

該研究所開發的科學相機提供了有關陸地生態系統和地球大氣層的現狀和發展的資訊。因此,它們為更好地理解複雜、耦合的環境系統和全球氣候變遷做出了重要貢獻。透過這項研究,該研究所有助於更好地了解地球的獨特性,並更永續、更環保地利用地球的自然資源。

 

民防及救災儀器

該研究所也利用其專業知識為致力於保護民眾的當局和組織提供支援。它利用其光學儀器支援研究和作戰任務中的安全任務。所取得的地理資料在研究所進行處理並用於態勢偵察。該研究所為民事保護、救災和危機管理做出了重要貢獻。

 

[照片]

(A) 用於 ESA 任務 JUICE 的光學相機和雷射高度計

歐洲太空總署 (ESA)、美國國家航空暨太空總署 (NASA) 和日本宇宙航空研究開發機構 (JAXA) 正在 20 次任務中使用新成立的柏林阿德勒霍夫 DLR 太空研究所的儀器。影像顯示了為執行 ESA JUICE 木星衛星任務而對木衛三雷射高度計(GALA;從德國航空航天中心員工頭頂上方的金色望遠鏡中觀察)進行的最終檢查。其右側為DLR與義大利Leonardo公司聯合研發的JANUS光學相機。

(B) 歐空局貝皮科倫坡號任務(藝術家印象圖)

歐洲太空總署的貝皮哥倫布號任務以義大利數學家朱塞佩「貝皮」哥倫布 (1920-1984) 的名字命名,攜帶了德國航空航天中心在水星行星軌道器 (MPO) 上開發的兩台儀器。他們將從 2026 年底開始從軌道上觀測太陽系最內層的行星:成像光譜儀 MERTIS(水星輻射計和熱紅外光譜儀)與輻射計相結合,將研究熱輻射和礦物成分以及造岩礦物。其次是雷射高度計 BELA(BepiColombo 雷射高度計),用於確定行星的形狀和地形。

(C) MERTIS(水星輻射計和熱紅外光譜儀)

MERTIS 是歐空局行星探測任務 BepiColombo 的科學儀器,該任務於 2018 年發射至水星。該儀器由德國航空航天中心柏林太空研究所開發,基於一種新穎且高度整合的儀器概念,重量極輕,僅 3 公斤,功耗極低。

(D) 歐空局柏拉圖太空望遠鏡(藝術效果圖)

歐空局的柏拉圖(行星凌日和恆星震盪)任務是歐空局「宇宙視野」計畫中的第三個「中型」任務。柏拉圖將同時使用26台攝影機觀測圍繞明亮類太陽恆星運行的類地行星,並對這些恆星進行特徵描述。使用如此大量的攝影機可以獲得比以往任務更大的視野。德國航空航天中心(DLR)深度參與了攝影機研發、太空船運作和科學數據分析。

(E) 德國太空總署地球感測成像光譜儀 (DESIS) 在國際太空站 (ISS) 上的安裝準備工作

DESIS 是由德國太空總署太空研究所為美國特萊達因布朗工程公司 (TBE) 的 MUSES 平台在國際太空站 (ISS) 上開發的一款高光譜儀器。 2018 年 8 月 27 日,德國歐空局太空人亞歷山大‧格斯特 (Alexander Gerst) 拆開 DESIS 高光譜儀器的包裝,準備進行機器人安裝。

(F) 在「實況」專案演習中,MACS-nano 攝影系統整合到 Quantum Systems 無人機中

幾十年來,德國太空中心太空研究中心一直在開發、建造和運行高度創新的數位相機系統。這也包括世界上第一台商用數位航空相機 ADS-40。 MACS(模組化航空攝影系統)是此開發系列的當前發展成果:一系列具有獨特技術能力的機載攝影系統。

 

source: 
德國航空航太中心