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Vaisala探针的星际探险

NASA好奇的漫游者
宇宙探索

作为芬兰气象学院的年轻研究员,我发现自己在1988年秋天坐在Vaisala的一个会议室中。与我一起,我是Vaisala的一个大型产品开发团队,来自芬兰气象学院的一些团体,来自法国的代表团以及来自法国的代表团。并来自美国国家航空航天局(NASA)。会议是关于使用将降到地球表面的小型研究站来研究火星。Vaisala的测量探针将用于研究设备。

当芬兰气象研究所(Metegg Landers)作为国际火星92计划的一部分,芬兰气象学院(Finnish Vereological Institute)启动了一项可行性研究时,Vaisala参与了火星研究。可行性研究始于1988年初。作为研究的一部分,Vaisala负责Metegg Lander上的主计算机的规格和设计以及用于测量行星气氛的工具。与NASA代表团的谈判是这项研究工作的一部分。

几个月前,我才刚刚在芬兰气象学院的研究中开始了我的职业生涯,我敬畏地环顾了房间。幸运的是,尊严的高级科学家和Vaisala的高级管理人员原来是一个好人。我坐在NASA雇员旁边詹姆斯·波拉克(James Pollack),我们进行了一些有趣的讨论。他对芬兰气象学院和芬兰的工作感兴趣。后来,我发现Pollack先生是一本出版物的主要作者之一,该出版物是由局部使用核武器引起的核冬季的仿制,这一现象可能导致全球灾难。这导致了超级大国核学说的改变。研究工作是基于Pollack先生对火星行星氛围的模拟。那时,火星研究在地缘政治意义上具有巨大的积极副作用。

会议继续进行,NASA代表团对Vaisala的作品以及与芬兰团队的合作状态非常积极。beplay体育官方网站地址已经进行了一些技术分析,但是这次会议是对一段紧密合作的开始的正式确认。对于Vaisala来说,这是关于行星氛围研究的长期国际合作的开始。

火星行星气氛的动态与地球大气中的动力相似

火星很有趣,因为它是地球的姐妹星球和使用探针接近的最简单的星球。因此,将研究探针发送到火星轨道是可行的。但是,到达火星表面要困难得多,大量失败的着陆尝试证明了这一点:只有大约一半的未遂登陆已经成功。

在赤道,火星的表面温度从下午 +20°C到夜间-80°C。在靠近两极的纬度上,冬季温度可以为-130°C。大气压力约为地球压力的一百分之一。大气非常干燥,但是火星表面上有水以及巨大的冰川。火星和地球需要相似的时间来围绕轴旋转,并且它们具有相似的轴向倾斜,因此火星上的大气动力学与地球上的动力相似。这意味着Vaisala的探针也非常适合学习火星。

Vaisala和芬兰气象学院在1990年代建立了合作模型

1990年代初,Vaisala决定专注于为火星着陆器提供调查。这项工作被划分了,Vaisala制造了探针,并培训了芬兰气象研究所如何使用它们,而芬兰气象研究所负责证明适合在太空中使用的太空探险和设计和建造测量设备的探针批次。在每个工作阶段,我们都紧密合作。这产生了合作模型,该模型构成了设计已飞向太空并在此处运行的大量研究设备的基础。

MARS-92计划的起飞被推迟到1996年,该计划更名为MARS-96。在此阶段,该项目涉及由Tekes资助的众多芬兰工业公司。作为探针的供应商,Vaisala在研究计划的结果方面发挥了至关重要的作用。

1996年11月,火星-96在预定的情况下爆炸,但起飞是失败的。火箭旋转了七次地球,然后坠入大气层。火箭的碎片落在安第斯山脉,进入太平洋。这是一个巨大的失望,但我们克服了它。从那时起,我们决定寻求为几个太空计划提供工具,以使风险多样化。

这证明了一个很好的决定。芬兰气象学院和Vaisala开发了高质量的项目,以观察行星气氛的压力和湿度。火星上的第一个重大成功发生在2008年,当时凤凰研究船成功地降落在火星北部。它带有来自芬兰气象研究所的压力仪器,以及Vaisala生产的一些定制的Barocap探针。Vaisala和芬兰气象研究所之间作品的早期结果之一是测量泰坦(Titan)的大气压力曲线的非常成功的工具,这是土星的卫星之一,在0-1.5 bar压力范围内。该乐器是由卡西尼/惠文特派团携带的。

2012年登陆火星的火星科学实验室MSLCURIOSITY ROVER取得了巨大的成功。芬兰气象学院的工具以及Vaisala的压力和湿度探针已经成功工作已有八年多了。

我们已经能够在MSL Rover上的仪器的帮助下提供火星行星气氛中压力和湿度最长的时间序列测量,并收集了更多数据。压力观察系列描绘了地球上季节性,周期性事件的迷人图片,因为30%的大气在杆子上凝结,并将其释放到大气中。局部观察结果帮助我们了解了大气与行星表面之间的相互作用过程,每日流式循环以及观察点附近的其他微气候现象。

毅力是我们成功合作的下一步

Vaisala和芬兰气象学院将继续共同努力研究火星。2021年2月,NASA的毅力漫游者将登陆与MSL好奇心相似的压力和湿度工具的火星。相同类型的乐器也将在Exomars Rover上载,该仪器将于2022年发射。

我们合作的结果是一组产品,其质量随着每次迭代而提高。同时,连续程序产生高度可比的数据。

本文开头描述的会议以积极的态度结束 - Vaisala产品的质量和研究人员的动机赢得了外国代表团。自那天以来的30年中,已经举行了无数的会议。我们将获得新的成功,可以期待明年2月,当时NASA的Mars2020毅力Rover登陆火星。这项任务再次携带着芬兰气象学院和瓦萨拉之间合作创建的精确工具。

Ari-Matti Harri,Ilmatieteen Laitos。作者:单位经理和研究教授Ari-Matti Harri,太空研究和观察技术,芬兰气象学院

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