自1978年以来,美国宇航局一直在测量我们中心星的辐照度。科罗拉多大学博尔德分校的科学家们希望确保这一系列的测量,现在已经跨越了40多年,继续下去。因此,大气和空间物理实验室(LASP)是一个活跃的地方。这里正在为NASA的TSIS任务的下一阶段建造两台仪器。TSIS是太阳总辐照度和光谱传感器的缩写。目前正在准备的TSIS-2任务计划于2023年发射,并将接替自2017年以来一直在活动的TSIS-1。

TSIS的仪器,称为TIM和SIM,实现了显著提高的测量精度。TIM,总辐照度监测器,记录总辐照度--地球的主要能量来源。SIM,光谱辐照度监测器,记录光谱辐照度,目的是让人们得出地球大气层对太阳能输出变化的反应。

TIM和SIM与他们在TSIS-1的前辈不同,没有坐在国际空间站的船体外面。相反,它们是独立旅行,在围绕地球的轨道上,在一颗与洗衣机差不多大小的卫星上飞过太空。负责该任务有效载荷的LASP项目经理David Gathright认为这是一个主要的优势,因为它允许收集更多的数据。"作为一个自由飞行的任务,我们将能够收集更多的数据。

该任务的目标:为气候和能源提供更好的数据

几个世纪以来,天文学家已经观察到,太阳黑子和太阳耀斑的数量呈周期性波动。这样的周期平均持续11年多一点。这两种现象--黑子和耀斑--预示着太阳表面温度的局部变化,从而减少或增加辐射输出。简而言之,太阳发射的辐射量不是恒定的,而是变化的。

这种波动影响着地球的气候,除此之外,这使得这项任务的结果与社会特别相关。LASP团队负责人Erik Richard报告说,研究气候变化的科学家们需要关于太阳辐射量的更准确的信息,以便建立下一代的气候模型。测量值在计算光伏系统的效率方面也发挥着作用。

挑战:极端精确性

大气和空间物理实验室还负责仪器的指挥和控制。卫星一进入轨道,就必须有最高的精度来确保测量的成功。高标准自然适用于材料,直到最小的螺丝。这将包括VAT与科罗拉多大学博尔德分校分校共同开发的阀门。具体来说,这些是01.2系列的迷你真空阀,采用成熟、坚固的VATLOCK密封技术。迷你 "的称号并非巧合:它的公称尺寸为DN16,是较小的VAT阀门之一。为了满足任务的高清洁度要求,阀门的所有部件都要经过VAT专有的特殊清洁过程。不得有任何颗粒残留或任何形式的放气。与其他卫星部件一样,组装是在洁净室条件下进行的。

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由于卫星在地球的保护大气层之外盘旋,设备特别暴露在恶劣的空间环境中,包括热应力和其他极端的外部影响。为了能够有预见性地解决由此产生的技术难题,位于博尔德的TSIS-2仪器的管理部门必须掌握所有部件的精确信息。VAT项目经理Wolfgang Niessner博士强调说:"对于我们的阀门来说,这意味着每一个部件,从简单的螺丝到阀门外壳,都要经过仔细的测试和记录"。因此,在项目的准备阶段和期间的协调是非常重要的,也是非常耗时的。由于与同事和供应商的专业合作,一切都非常顺利,Niessner称赞道。为这次任务准备的阀门已经抵达科罗拉多大学的空间实验室,这是它们进入太空的第一站。