NASA最大太阳能阵列将助欧罗巴快船探测木星卫星，总跨度超30米

NASA最大太阳能阵列将助欧罗巴快船探测木星卫星，总跨度超30米

近日，NASA在佛罗里达州肯尼迪航天中心展示了其最新行星探测器——欧罗巴快船（Europa Clipper）的巨大太阳能电池阵列。这一阵列不仅是NASA为行星任务开发的最大太阳能电池阵列之一，更是未来深空探测能源供应的重要突破。

欧罗巴快船的太阳能电池阵列每个长达46.5英尺（14.2米），高约13.5英尺（4.1米），在太空中完全展开时，其总跨度将超过100英尺（30.5米），比一个标准篮球场还要长。这一巨大的阵列由五块电池板组成，能够为探测器提供约700瓦的电力，相当于一个小型微波炉或咖啡机的功率。

这一设计的挑战在于，木卫二距离太阳的距离是地球的五倍，接收到的阳光仅为地球的3%到4%。因此，太阳能电池阵列必须足够大，以确保在极端条件下仍能吸收足够的阳光。此外，木星恶劣的辐射环境和极低温度（在木星阴影下可降至零下400华氏度，即零下240摄氏度）也对电池阵列的耐久性和效率提出了极高要求。

为了克服这些挑战，欧罗巴快船的太阳能电池阵列采用了多项创新技术：

1. 特殊材料：太阳能电池表面覆盖有厚玻璃，以保护其免受高能粒子的辐射损伤。同时，电池表面还涂有氧化铟锡，形成导电层，提高能量转换效率。

2. 欧洲合作：电池阵列由位于马里兰州的约翰·霍普金斯应用物理实验室（APL）和荷兰的空中客车公司联合设计制造，借鉴了欧洲空间局JUICE任务的测试经验。

3. 极端环境测试：电池阵列在比利时列日航天中心的低温室中进行了严格测试，以确保其能在极端寒冷的环境中正常工作。

欧罗巴快船计划于2024年10月发射，经过五年多的旅程后，将于2030年抵达木星系统。在接下来的几年里，它将进行49次欧罗巴飞越，利用其先进的科学仪器探测冰壳下海洋的特性，寻找可能支持生命存在的条件。

这一任务的成功不仅将极大地推动我们对木星卫星系统的理解，更重要的是，它展示了太阳能电池阵列技术在深空探测中的巨大潜力。随着太空探索任务的日益复杂和多样化，对航天器的能源供应稳定性和可靠性也提出了更高的要求。欧罗巴快船的太阳能电池阵列技术为未来更远距离的深空探测任务提供了宝贵的经验和解决方案。

正如欧罗巴快船太阳能电池阵列产品交付经理Taejoo Lee所说：“在项目开始时，我们真的认为要开发出一个足够强大的太阳能电池阵列来支撑这些巨大的天线几乎是不可能的。这确实很困难，但团队在面对挑战时展现了极大的创造力，我们最终解决了这个问题。”

欧罗巴快船的太阳能电池阵列不仅是航天器的“能量之翼”，更是人类探索宇宙、寻找外星生命征兆的关键技术突破。随着技术的不断进步，我们有理由相信，未来的深空探测器将能够飞得更远、探测得更深，为人类揭示更多宇宙的奥秘。