在航空航天这一代表着人类探索未知极限的前沿领域,每一项技术的突破都可能成为推动行业进步的关键力量。光谱分析技术凭借其独特优势和创新性,在航空航天领域开拓了一系列令人瞩目的应用,为太空探索和航空事业的发展提供了强大的技术支持。
PART 01
探秘小行星!“天问二号” 携成像光谱仪即将启程
据悉,“天问二号”探测器计划将于2025年5月29日实施发射,日前已按计划完成了技术区总装、测试等发射准备工作。
天问二号的主要任务是通过一次发射完成多项探测目标,是中国首次的小行星探测任务;其中,可见红外成像光谱仪(VIRIS)是天问二号任务搭载的主要科学载荷之一,具备获取小行星和主带彗星表面可见至红外谱段的高分辨率成像光谱数据能力,为天体表面矿物组成与分布、化学成分与演化历史等研究提供科学数据支撑。
图1. VIRIS 系统组成a)光学探测器单元;b)电子学单元;
本次成像光谱仪在”天问二号“探测任务的应用,标志着我国光谱分析技术在深空探测领域实现新跨越,为揭开太阳系小天体演化奥秘提供重要技术保障,是光谱分析技术在航空航天领域的又一崭新突破!
PART 02
光谱分析:航空航天领域应用
大气成分探测与研究
在航空飞行和航天任务中,对大气成分的精确探测至关重要。奥谱天成光纤光谱仪能够在不同的高度和环境条件下,对大气中的各种气体成分进行高灵敏度的分析。
平流层臭氧监测:
在平流层中,臭氧的含量和分布对于保护地球免受紫外线辐射至关重要。奥谱天成光纤光谱仪可以通过测量特定波长下臭氧的吸收光谱,精确确定平流层中臭氧的浓度和垂直分布情况。这对于研究臭氧层的变化、评估航空飞行对臭氧层的影响以及制定相关的环境保护政策具有重要意义。
高层大气微量气体检测:
在高层大气中,存在着许多微量气体,如一氧化氮、二氧化氮等,它们对于大气的化学过程和气候系统有着重要的影响。奥谱天成的光纤/光栅光谱仪能够检测这些微量气体的微弱光谱信号,为研究高层大气的化学动力学和地球的气候演变提供宝贵的数据。
行星表面物质分析
在航天探测任务中,对行星表面物质的分析是了解行星地质和演化历史的关键。光谱法在这方面发挥着不可替代的作用。
月球与火星表面矿物识别:
通过搭载在月球和火星探测器上,光谱仪可以对月球和火星表面的岩石、土壤等物质进行光谱测量。不同的矿物具有独特的光谱特征,通过对这些光谱的分析和比对,科学家可以准确识别出月球和火星表面的矿物种类和分布情况,为研究行星的形成和演化过程提供重要线索。
小行星成分探测:
对于小行星的探测和研究,光谱仪也能大显身手。在小行星探测任务中,利用光纤光谱仪可以在远距离对小行星的表面成分进行分析,了解其主要的物质组成,判断是否含有稀有金属等资源,为未来的小行星资源开发和利用提供科学依据。
航天器材料性能监测
在航天器的设计和运行过程中,材料的性能和稳定性直接关系到任务的成败。光纤/光栅光谱仪为航天器材料的性能监测提供了有效的手段。
热控涂层性能评估:
航天器的热控涂层对于维持航天器内部的温度稳定至关重要。通过测量热控涂层在不同温度和光照条件下的光谱反射和发射特性,奥谱天成光谱仪可用于评估热控涂层的性能变化,及时发现涂层的老化和损坏情况,为航天器的热控系统维护和升级提供依据。
结构材料腐蚀检测:
在太空环境中,航天器的结构材料容易受到高能粒子辐射、微流星体撞击等因素的影响,导致材料的腐蚀和损伤。可以利用光的散射和吸收原理,对航天器结构材料的表面和内部进行无损检测,及时发现材料中的微小裂纹和腐蚀缺陷,保障航天器的结构安全。
PART 03
总结
光谱分析技术在航空航天领域的应用,不仅为科学研究提供了强大的技术支持,也为航空航天工程的安全和可靠性提供了有力的保障。随着航空航天技术的不断发展,奥谱天成将继续加大研发投入,不断提升各类光谱仪的性能和功能,为人类探索宇宙的征程贡献更多的智慧和力量,助力航空航天事业迈向新的高度。
Optosky光谱仪产品线: