2024 年 1 月 25 日
- 2024 年 1 月 25 日,歐洲太空總署 (ESA) 的科學計畫發布了 LISA(雷射干涉儀太空天線)和 EnVision 任務,以供實施。
- 德國航太局德國航空航天中心 (DLR) 擁有 LISA 的大量財務股份,並為 EnVision 提供了大量資助。
- DLR 光學感測器系統研究所為 EnVision 開發並製造了一款多光譜相機。光譜儀套件的科學管理由 DLR 行星研究所負責。
- 重點:太空旅行、太空探索
2024年1月25日,歐洲太空總署(ESA)科學計畫中的大型旗艦任務LISA(雷射干涉儀空間天線)和M級任務EnVision掃清了另一個重要障礙。用於探測所謂重力波的LISA天文台現已與探索金星的EnVision任務一起被歐空局科學計劃委員會(SPC)以「任務通過」正式進入實施階段。這意味著探測器、有效載荷和地面基礎設施的詳細設計、建造以及隨後的廣泛測試現在可以全面開始。德國航太中心 (DLR) 的德國航太局是歐空局科學計畫的最大貢獻者,因此在 LISA 任務和遠景計畫中擁有大量財務股份。這意味著這兩個歐洲重大太空計畫的重要部分將在德國實施。在EnVision ,柏林的 DLR大力參與了主要儀器的開發。整個所謂的 VenSpec Suite 的管理和協調由DLR 行星研究所負責。DLR光學感測器系統研究所開發並製造了多光譜相機,用於搜尋活火山和繪製礦物學地圖。
LISA – 偵測時空振動
早在 2017 年,LISA 就被選為 ESA 科學計畫的三大旗艦任務之一。從那時起,人們對技術概念及其實施進行了深入的研究。自 1990 年代以來,包括極其複雜的數據處理和分析在內的科學準備工作一直在由 1,500 多名科學家組成的全球聯盟中集中持續進行。歐空局以及來自歐洲各國的參與國家機構以及美國宇航局及其工業承包商現在將大幅增加各自的團隊,以解決在計劃啟動之前仍然需要的廣泛開發工作。2035 年中期的任務。
從2035年底開始在太空投入運作後,LISA預計將能夠從太空探測低頻重力波,並高精度地確定其來源的性質。重力波作為時空振盪,是由巨大質量的空間分佈的快速時間變化引起的,例如兩個恆星或超大質量黑洞的合併。重力波的微小振幅只能使用高靈敏度的雷射干涉測量法來檢測。在 LISA,這台雷射干涉儀由三個相同的探頭橫跨,形成一個邊長約 250 萬公里的幾乎等邊三角形。LISA 將是迄今為止人類建造的最大的天文台。
LISA – 最大的天文台正在德國的重大貢獻下開發和建設
LISA 是在 NASA 的參與下,在 ESA 科學計畫中開發和建造的,並得到了包括德國在內的十多個歐洲國家的有效載荷的貢獻。歐空局整個任務的工業主承包商將於2025 年1 月從德國或德國-義大利工業聯合體中選出:腓特烈港的空中巴士公司、不來梅的OHB 和上普法芬霍芬以及義大利的泰雷茲-阿萊尼亞公司。一個科學聯盟積極參與了 LISA 的開發,並正在建立任務的資料處理和歸檔。德國對這項使命的貢獻至關重要且至關重要。對 LISA 的廣泛貢獻主要包括位於漢諾威的馬克斯·普朗克引力物理研究所/阿爾伯特·愛因斯坦研究所 (AEI)在干涉檢測系統(IDS - 干涉檢測系統)開發中的主導作用,其組件來自歐洲的各種合作夥伴。
AEI 開發的 IDS 的核心除了由英國合作夥伴提供的光學系統外,還包括任務的中央相位計。與哥本哈根丹麥技術大學(DTU)有密切合作。此外,漢諾威的研究所將與荷蘭合作夥伴合作,為有效載荷提供關鍵機制。AEI 也結合其在LISA 探路者技術演示器開發和操作中的豐富經驗,在許多系統設計問題上為任務和 ESA 提供支援。透過這項先驅任務,LISA 的關鍵測量原理在 2015 年至 2017 年期間在太空中得到了非常成功的測試。阿爾伯特愛因斯坦研究所與德國航太工業一起在這次任務中也發揮了主導作用。AEI 對 LISA 的全面參與,也提供重力波任務的科學管理(首席研究員),並得到了德國太空總署 DLR 的資助以及聯邦經濟事務和氣候保護部的大力支持(BMWK)。
EnVision-前往鄰近行星金星的多元化任務
EnVision於2021年6月被選為歐空局所謂的宇宙願景計畫中的第五個M任務,目前也已獲準實施。2024年期間,它將在歐洲選擇工業承包商,以便盡快開始完成設計和建造太空船的工作。EnVision 計畫於 2031 年使用阿麗亞娜 6 號火箭發射升空。任務將從金星的內核到外層大氣進行研究,為金星的演化、地質活動和氣候提供重要的新見解。透過這樣做,遠景計畫旨在回答有關金星的許多長期存在的問題,特別是地球的孿生兄弟如何以及何時變得如此不適宜居住。位於柏林的 DLR 將有助於回答這些問題,因為 DLR 行星研究所和 DLR 光學感測器系統研究所都大力參與了該任務的四個大型儀器之一。
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(A) LISA – 偵測時空振動
LISA天文台從2035年底開始在太空投入運行,預計將能夠探測來自太空的低頻引力波,並高精度地確定其來源的性質。重力波作為時空振盪,是由巨大質量的空間分佈的快速時間變化引起的,例如兩個恆星或超大質量黑洞的合併。重力波的微小振幅只能使用高靈敏度的雷射干涉測量法來檢測。在 LISA,這台雷射干涉儀由三個相同的探頭橫跨,形成一個邊長約 250 萬公里的幾乎等邊三角形。LISA 將是迄今為止人類建造的最大的天文台。
(B) 熾熱的星球籠罩在厚厚的雲層中
金星是地球的內鄰行星。它繞太陽公轉的距離剛超過一億公里。這顆行星擁有濃密的二氧化碳大氣層,其表面產生的壓力是地球壓力的 90 多倍,在地球上大約相當於海平面以下 900 公尺處的水壓。在大約30至60公里的高度處,有一層由硫酸組成的薄霧和雲層,這使得人們無法直接看到行星的表面。調查金星大氣層的成分和動態是歐空局遠景任務(藝術家印象)的重點。
(C) 金星和地球,不太可能的兄弟姐妹
金星的大小和質量幾乎與地球相同,但金星卻經歷了完全不同的演化。如今,它周圍的大氣層質量大約是地球大氣層質量的 90 倍。濃密的硫酸雲阻礙了可見光波長的觀察。然而,金星的大氣層可以用雷達來檢查——如藝術家在右側對金星的描繪,顯示為根據美國宇航局麥哲倫探測器的數據計算得出的顏色編碼雷達圖——以及紅外光譜的某些波長。這是歐洲太空總署(ESA)將於 2031 年發射的遠景金星任務的任務,其測量將有助於找出兩顆行星不同發展的原因。