新视野号探测器 (NEW HORIZONS)

HORIBA Jobin Yvon Grating 帮助 NASA 发现冥王星上的冰山


Artist conception of New Horizons Spacecraft
Credits: Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

2015 年 7 月 14 日,新地平线探测器飞过并发送了冥王星及其卫星卡戎的照片,揭示了有关其地质、表面和大气的信息。


美国宇航局新视野号航天器于 2015 7 14 日拍摄的冥王星(右下)和卡戎(左上)的增强彩色图像合成图
Credits: Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

山脉的图片表明地质活动很重要。 检测到一氧化碳冰、甲烷、氮的区域。 冥王星的大气主要由氮组成。 然而,冥王星的小质量每小时允许数百吨大气氮逃逸到太空。 因此,科学家们正试图回答一个新问题:所有的氮从何而来?

新视野号配备了七种科学仪器:三种光学仪器,包括 ALICE 光谱仪、两个等离子探测器、太阳风传感器和辐射计。 该探测器于 2006 年 1 月 19 日从佛罗里达发射,并于 7 月 14 日更接近这颗矮行星。 光谱仪 ALICE 在紫外线 (500.1800 Å) 下工作,并配备了 HORIBA Jobin Yvon 衍射光栅。 Alice 是由 SWRI(西南研究所)开发的低功率(4.4 瓦)光谱仪(4.5 千克),用于研究大气:确定原子和分子化合物及其相对浓度。

ALICE 仪器的关键光学部件是 HORIBA Jobin Yvon 2005 年制造的环形全息复制衍射光栅。这批光栅的开发是西南研究所(SWRI – 美国)与 HORIBA Jobin Yvon 的卓有成效的合作的结果 团队。

ALICE 衍射光栅的凹槽密度为 1600 gr/mm,制作在金属材料基板上以减轻重量,经过优化可在 Rowland Circle 型成像光谱仪中工作。 由于全息记录和空间规格 (TRL 9) 复制过程,ALICE 光栅表现出低杂散光和无重影。 光栅有效面积在色散方向上为 35 mm,在空间维度上为 20 mm。 光谱仪使用第一级衍射级通过全光谱带通 70 nm – 205 nm。 光谱分辨率在 0.98 1.25 nm 之间测量,光谱分辨率为 55-200

Alice 光谱仪是欧洲航天局 Rosetta中使用的光谱仪的演变,它围绕 67P/Churyumov-Gerasimenko 彗星飞行。

历经10年的生命历程,在NEW HORIZONS之旅中,在空间环境中运行了9年多的ALICE全息复制光栅保持了最初的高性能,并不断为科学界带来非凡的发现。

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