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NASA开发出超级光谱仪，以收集有关外星行星的前所未有的细节

时间：2022-03-06 16:25:08 来源：

该示意图示出了由电信业开发的技术的阵列波导光栅的应用，将八个激光器阵列（左）与单个波导（远右）组合到最终向检测器提供特定的红外波长。

通过互联网和其他电信平台实现了一种能够更快地交付语音和数据的技术可以在美国国家航空航天局寻求探索超大型仪器中发挥正中心作用，以利用有关外星行星，卫星，彗星的前所未有的细节和小行星。

虽然其关键组件是计算机芯片的大小，但仪器承诺超过类似型式的性能，但在夏威夷的地面天文台上安装了更大的仪器。自安装以来在山顶上安装。 2014年的Haleakala，日本开发的中红外外差仪器或MILAHI，集中了大气动力学，热结构和火星和金星的表面组成的非常详细的持续测量。

与Milahi一样好，在传统的卫星上飞翔太大，更加沉重，更不用说较少昂贵的立方体，其小尺寸和更低的成本将允许科学家飞行多重，同样配备的多点观测的平台，称，主体调查员Tony Yu表示纳萨·戈德岛在马里兰州Greenbelt的工业科学专家，马里兰州Greenbelt，最近从美国宇航局的行星概念获得了技术开发基金，以实现太阳系观测（毕加索）计划成熟较小的MILAHI型仪器。

戈达德技术专家Tony Yu正在申请电信行业创建的技术，开发一个超小型仪器，用于收集关于外星行星，卫星，彗星和小行星的前所未有的细节。

“我们想做类似的科学，但我们需要减少仪器的尺寸，”余说，他的球队的目标是创造一个小型轻质装置，消耗的功耗明显更小，而在没有动作的情况下运行，使其成为飞行的理想选择在CubeSat平台上。

图片适合行星研究

与Milahi一样，用于侦察和勘探或图片的光子集成电路将被调谐到中红外波长 - 光谱或频率范围是远程传感水，二氧化碳，甲烷和外星物气中的许多其他化合物的理想选择表面。而且也像Milahi，图片会将中红外光分为其组成色 - 一种称为光谱学的科学 - 揭示有关对象的组成和其他物理性质的大量信息。

但是，缩小仪器适合在袖子内部，通常不大于一条面包，将要求余和他的团队，包括海军研究实验室和加州大学 - 圣巴巴拉，采用最初由电信创造的技术行业。“基本上，我们正在做的是在太空中使用电信技术，”余说。

在他的毕加索奖，Yu和他的团队专注于图片最关键的子系统之一：PIC光谱仪，由电信行业的阵列波导光栅或AWG的灵感。

在电信和计算机网络中，AWGS提供了几个功能。在称为多路复用的过程中，它们将具有变化波长的多个模拟或数字信号组合成单个光纤。在光通信网络的接收器结束处，发生反向过程。发生反向过程。然后，波导检索inpidual通道。

利用这种两步过程，多个通道可以共享资源 - 在这种情况下，通常是光纤电缆 - 并且体验大大降低的干扰和串扰，同时大大提高了电信信号的效率和速度。

“它的一天来了”

团队计划采用相同的一般原则。配备电信启动波导的芯片大小的PIC光谱仪将光分离成其近红外波长 - 最终确定行星大气和表面的分子组成的重要一步。然后，这些inpidual通道将与激光混合，也将在称为异差的过程中调谐到特定波长 - 一种用于放大信号的常用技术。

在这项努力下，该团队将开发一种专注于检测一氧化碳的光谱带的光谱仪。毕加索下的目标是提高设备的技术准备水平（TRL） - NASA用于确定技术在空间中使用的准备情况 - 从其当前TRL到四个，然后提前推进仪器的其他子系统，以及检测超出一氧化碳的其他分子化合物的能力。

“我们真的很兴奋这本乐器，”戈达德的激光和电气 - 光学分公司的前负责人Mike Krainak和一位图片团队成员，他们现在拥有Emeritus工程师的职位。“这是一项技术在各类应用中具有巨大的未来。它的一天已经到来。“


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