LEAVES,金星环境监测先行者,传感器技术探秘

3秒前言

金星是地球最近的“伙伴”,它们的基本数据(质量、体积、密度 )极其相似,因此又有人称金星为地球的“姐妹星”。但是金星的环境却与地球截然不同,金星犹如一个暴躁的“大火炉”,里面的高温高压难以孕育生命。其中超过96%都是二氧化碳,金星表面的大气压力是地球的92倍。 其表面的平均温度高达735 K(462 °C),是太阳系中最热的行星,比最靠近太阳的水星还要热。目前,人类对于金星的探索还只是九牛一毛,尤其对于金星表面的大气数据了解还不太深入。

LEAVES,金星环境监测先行者,传感器技术探秘

1分钟概览

NASA科学家提出了LEAVES(放样环境大气金星传感器)这一项应用于探索金星表面大气的构想。LEAVES(放样环境大气金星传感器)是一项设计探索金星大气中的物理数据的传感器。通过应用群体方法这个概念与大气探索并行,地理覆盖范围与之前探索范围比较大幅度变远。超越了传统单片平台或探空仪所能达到的水平。 每个设备单元非常紧凑,动力有效载荷质量只有几克、几十克,只有一个高阻力的半刚性结构,可以在每个探头减速时通过大气层下降。 这种结构设计可以折叠成平面以便在到达目标体之前进行有效的装载。 每单位质量的总重量仅为 120 g,100 个(或更多)单位可以非常合理的装在运载飞船上。

LEAVES,金星环境监测先行者,传感器技术探秘

3分钟知识拓展

材料:面板表面是金属化的聚酰亚胺薄膜覆盖。这是最合适的选择,与其他材料相比,例如铝 6061-T6、聚苯并恶唑 (PBO)、或聚酰亚胺苯并恶唑 (PIBO),这种材料覆盖较为密集,使面板的性能较差。 每个灵活

面板由 2 毫米碳纤维棒支撑,可用于遥控飞机并对金星的热和化学条件有很强的抵抗力。

结构:初步设计是一个接近平面的方形风筝形状,其体心(重心)略低,有效载荷较大。 构建一个低质量、高阻力的结构。

LEAVES,金星环境监测先行者,传感器技术探秘

动力: 功率预算的先验要求是最大不得超过1 W。利用薄膜柔性非晶硅面板5%的效率将产生大量的电力我们的应用程序使用。可以通过电池、超级电容器甚至小型太阳能电池板来合理处理。在几乎所有探索目标高度中,太阳能发电量都超过 100 W/m2。因为相对有限的 寿命(约 9 小时),我们发现不可电的纽扣电池可以提供最佳的质量/功率平衡。

创新点与困难点:

我认为LEAVES的创新点是一次性可以多次发射传感器,可以大大提高工作效率。由于质量和功率要求不高,能量问题得以简单解决。但是毕竟金星环境恶劣,使得对材料要求格外高,这也是目前遇到的较大的困难。

李树林(指导教师闻新)

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