美國國家航空暨太空總署（NASA）有史以來為行星探索建造的最大太空船剛剛長出了”翅膀”–巨大的太陽能電池陣，為它前往木星的冰衛星木衛二提供動力。

美國國家航空暨太空總署（NASA）的”歐羅巴號快艇”（Europa Clipper）將探索木星的衛星，其特點是採用大型太陽能電池陣列在遠離太陽的地方發電。這項任務將利用為極端太空條件準備的技術，對冰冷的月球表面和海洋進行評估，尋找適合居住的跡象。

這幅藝術家的概念圖描繪了美國國家航空暨太空總署的歐羅巴快船號太空船在環繞木星的軌道上運行的情景。此任務的發射期於10月10日開始。美國國家航空暨太空總署的”木衛二快艇”號配備了巨大的太陽能電池陣，將利用專為深空設計的先進技術研究木星的衛星木衛二，以揭示其冰冷的環境是否能夠支持生命。圖片來源：NASA/JPL-Caltech

美國國家航空暨太空總署（NASA）的”歐羅巴快船”號太空船最近在佛羅裡達州肯尼迪太空中心安裝了一套巨大的太陽能電池陣。每個太陽能電池陣長約46½英尺（14.2公尺），高約13½英尺（4.1公尺），是美國太空總署為行星任務開發的最大的太陽能電池陣。木衛二距離太陽的距離是地球的五倍，因此這些陣列必須足夠大，這樣才能在太空船對木星的衛星木衛二進行考察時吸收盡可能多的陽光。

這些陣列已經折疊起來，固定在飛船主體上，準備發射，但當它們在太空中展開時，”歐羅巴快艇”的跨度將超過100英尺（30.5米）–比一個專業籃球場還要長幾英尺。工程師們稱這些”翅膀”非常大，以至於它們只能在肯尼迪有效載荷危險維修設施的潔淨室中一次打開一個。

8月21日，在位於佛羅裡達州的甘迺迪太空中心，人們看到了美國太空總署的”歐羅巴號快船”。工程師和技術人員部署並測試了巨型太陽能電池陣列，以確保它們能在飛行中正常運作。

同時，工程師們也持續評估對太空船上的電晶體耐輻射性進行的測試。壽命是關鍵，因為太空船將歷時五年多，並於2030 年抵達木星系統。在環繞這顆氣體巨行星運作的過程中，探測器將多次飛越木衛二，並利用一套科學儀器來探測其冰殼下的海洋是否具備支持生命存在的條件。

每個太陽能電池陣列由五個電池板組成，為在太陽系中僅能接收到地球日照量3% 至4% 的區域進行的飛越提供動力。這些太陽能電池板由位於馬裡蘭州勞雷爾的約翰-霍普金斯應用物理實驗室（APL）和位於荷蘭萊頓的空中巴士公司設計和製造，比家庭使用的太陽能電池板靈敏得多，高效的太空船將最大限度地利用它們產生的電能。

觀看工程師和技術人員在佛羅裡達州肯尼迪航天中心的無塵室中部署和測試歐羅巴號快艇的大型太陽能電池陣。圖片來源：NASA/JPL-Caltech/KSC/APL/Airbus

在木星上，”歐羅巴快帆”號的陣列將總共提供大約700瓦的電力，大約是一個小型微波爐或咖啡機運行所需的電力。在太空船上，電池將儲存所有電子設備、科學儀器、通訊設備、電腦和包括24個引擎在內的整個推進系統的運作所需的電力。

在完成所有這些工作的同時，陣列也必須在極度寒冷的環境中運作。在木星的陰影中，硬體的溫度將驟降至華氏零下400度（零下240攝氏度）。為了確保電池板能夠在這種極端條件下工作，工程師們在比利時列日航天中心的一個專門的低溫艙中對其進行了測試。

8月21日，工程師和技術人員在甘迺迪太空中心的一間無塵室測試並收起了太空船的巨型太陽能電池陣。圖片來源：NASA/Frank Michaux

“太空船會感到很舒適。它有加熱器和一個主動熱循環，使其保持在一個更正常的溫度範圍內，”APL 的太陽能電池陣列產品交付經理Taejoo Lee 說。 “但太陽能電池陣列暴露在真空太空中，沒有任何加熱器。它們完全是被動的，所以無論環境如何，它們都能獲得這樣的溫度”。

發射約90 分鐘後，陣列將在約40 分鐘內從折疊位置展開。大約兩週後，貼在陣列上的六根天線也將展開到全尺寸。這些天線屬於雷達儀器，將在月球厚厚的冰殼內部和下面搜索水，它們非常巨大，展開後與陣列垂直的長度達到57.7 英尺（17.6 公尺）。

李說：”在專案開始時，我們真的認為幾乎不可能開發出足以支撐這些巨大天線的太陽能電池陣列。這很困難，但團隊發揮了極大的創造力來應對挑戰，最終我們成功了。 “

歐羅巴號快艇的三個主要科學目標是確定月球冰殼的厚度及其與下面海洋的相互作用，調查其成分，並描述其地質特徵。這次任務對木衛二的詳細探索將有助於科學家們更了解我們星球以外宜居世界的天體生物學潛力。

美國國家航空暨太空總署的噴射推進實驗室由位於加州帕薩迪納的加州理工學院管理，它與位於華盛頓的美國國家航空暨太空總署科學任務局的亞太實驗室合作，領導歐羅巴快艇任務的開發工作。 APL與JPL、位於馬裡蘭州格林貝爾特的NASA戈達德太空飛行中心、位於阿拉巴馬州亨茨維爾的NASA馬歇爾太空飛行中心以及位於弗吉尼亞州漢普頓的蘭利研究中心合作設計了主航天器主體。馬歇爾的行星任務計畫辦公室負責歐羅巴快船任務的計畫管理。

美國國家航空暨太空總署的發射服務計畫設在甘迺迪，負責管理”歐羅巴快船”太空船的發射服務，該太空船將由SpaceX公司的獵鷹重型火箭從甘迺迪的39A 發射場發射升空。

編譯自/ Scitechdaily