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就在超過8個(gè)月以前，歐洲宇航局的Rosetta計(jì)劃成功在67p彗星上登陸，我們e2v的光學(xué)傳感器捕捉到彗星的第一次特寫照片。
我們?cè)?/span>17年前開始Rosetta計(jì)劃，過了15年終于看到我們的工作有了回報(bào)。雖然這是一個(gè)特例，但是大時(shí)間尺度是宇航項(xiàng)目的一個(gè)普遍的方向。NASA現(xiàn)在的項(xiàng)目，“新視野”，也不例外。
在2002年我們開始和一個(gè)出色的工程師團(tuán)隊(duì)一同工作，為捕捉冥王星照片的人物設(shè)計(jì)和制造專業(yè)的圖像傳感器 —— 從那時(shí)起冥王星被降級(jí)成了矮行星！在星期三我們期待看到這些照片。
那么，什么是“新視野”任務(wù)？它想要發(fā)現(xiàn)什么？最重要的是，e2v為這個(gè)項(xiàng)目提供了什么？
這里有5個(gè)問題和回答，希望能更好地解釋。
1. 什么是“新視野”任務(wù)？
“新視野”是一個(gè)NASA的任務(wù)，2006年1月發(fā)射，目的是探測(cè)冥王星，它的衛(wèi)星Charon和在太陽系邊緣的其它冰凍世界。它將提供關(guān)于太陽系的起源和邊界的科學(xué)數(shù)據(jù)。它將旅行超過30億英里到達(dá)冥王星，意味著光或無線電信號(hào)經(jīng)過4.5個(gè)小時(shí)才能從冥王星傳回地球。
人類對(duì)于冥王星知之甚少。它被歸為一個(gè)冰凍矮星，其相當(dāng)大部分的質(zhì)量相信是由冰組成。它是那么遙遠(yuǎn)，以致即使哈勃望遠(yuǎn)鏡（使用e2v的傳感器）的照片也很模糊，但是其表現(xiàn)出冥王星的表面隨著時(shí)間的變化而變化，可能是由于冰的重分布。冥王星有一層主要由氮?dú)饨M成的大氣層，表面溫度在-230攝氏度左右。它被歸于雙星因?yàn)樗闹饕男l(wèi)星Charon的大小大約是冥王星的1/12。已知冥王星一共有5個(gè)衛(wèi)星，可能還有更多。這是“新視野”將告訴我們的眾多事情之一。除了冥王星，在海王星的軌道之外的區(qū)域（稱為柯伊伯帶）中有很多其他的冰凍天體，在“新視野”飛離冥王星之后它將飛到至少一個(gè)這種天體附近。
2. e2v是如何參與的？
在“新視野”上有兩個(gè)e2v的CCD。第一個(gè)是一個(gè)5k寬帶多色掃描成像器，裝在一個(gè)叫做Ralph的設(shè)備上。每小時(shí)，“新視野”飛過大約30000英里，它將產(chǎn)生一張冥王星表面的全色圖像，地面精度大約在250m。用在Ralph上的傳感器事實(shí)上是7個(gè)相同基片的不同CCD，提供單個(gè)傳感器的完全焦平面。
第二個(gè)是長(zhǎng)距離勘測(cè)成像器，簡(jiǎn)稱LORRI。它是一臺(tái)黑白的望遠(yuǎn)攝像機(jī)，核心上有一個(gè)1k x 1k像素的圖像傳感器。LORRI會(huì)提供接近冥王星的圖像，當(dāng)“新視野”越過冥王星時(shí)提供高分辨率的地質(zhì)數(shù)據(jù)和遠(yuǎn)端的圖像。
3. 這些傳感器與其他傳感器的技術(shù)有什么不同？
Ralph上的圖像傳感器是高度訂制的。因?yàn)楹教炱骱叫械乃俣仁?/span>30000英里每小時(shí)，冥王星上的陽光比地球上弱1000倍，此圖像傳感器必須極度敏感，在航天器靠近冥王星的很短的時(shí)間里運(yùn)行良好。它工作的方式類似于文件掃描儀里的圖像傳感器，但是靈敏度更高。掃描儀在文檔通過傳感器的底部時(shí)一行一行地產(chǎn)生圖像，而Ralph上的圖像傳感器捕捉32行信息，疊加在一起（稱作“時(shí)間延遲積分”（TID）），提高靈敏度達(dá)32倍。
LORRI上的圖像傳感器類似于我們?yōu)?/span>Rosetta項(xiàng)目開發(fā)的Navcam圖像傳感器，其已經(jīng)提供了很多高質(zhì)量的圖像，表明彗星靠近太陽的時(shí)候會(huì)更加活躍。
4. 圖像傳感器面臨的挑戰(zhàn)有哪些？
太空環(huán)境是非常嚴(yán)苛的。最大的挑戰(zhàn)是要經(jīng)歷發(fā)射的過程、航行中的不利的環(huán)境條件，比如輻射。
我們提供給宇航項(xiàng)目的圖像傳感器的一個(gè)重要方面是經(jīng)過測(cè)試，保證它們?cè)诎l(fā)射時(shí)沒有問題并且能按照需求的規(guī)格工作。這意味著項(xiàng)目的一個(gè)重要部分包括環(huán)境測(cè)試，確保圖像傳感器不會(huì)被沖擊、震動(dòng)、嚴(yán)酷的溫度和大氣層外遇到的x射線和質(zhì)子輻射損壞。所以雖然航天器上只有一個(gè)傳感器，我們生產(chǎn)了很多傳感器，做破壞性測(cè)試，以確保它運(yùn)行良好。
5. 我們應(yīng)該期待什么時(shí)間有探測(cè)結(jié)果？
明天（7月14日）“新視野”會(huì)最靠近冥王星，我們期待在7月15日能看到第一張圖像，但是它將花費(fèi)很多個(gè)月才能將傳回所有圖像。
在七月之后，“新視野”會(huì)向柯伊伯帶中的至少一個(gè)其他天體航行。哈勃望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)識(shí)別出3個(gè)可能的候選天體，但是最后的決定還沒有下。總?cè)蝿?wù)會(huì)擴(kuò)展到今后的2到3年。
原文請(qǐng)參考https://www.linkedin.com/pulse/how-e2v-technology-capture-first-close-up-pictures-pluto-paul-jerram
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