鹊桥号中继卫星解锁新动作 中荷低频探测仪启用 探索宇宙黑暗时代

早在两年前的2018年5月,嫦娥四号任务刚启动时,小编就得知鹊桥号中继卫星上藏着小秘密。作为人类首个抵达地月系L2稳定点的人造航天器,如果只能当作嫦娥4号的中继卫星就太可惜了。果不其然,鹊桥号上还搭载了由荷兰射电天文研究所和中国航天共同打造的“中荷低频探测仪”(NCLE)。该探测仪有能力探测附近天体的射电爆发能力,探索宇宙黑暗时代所留下的粒子,来探索整个宇宙特别是类地行星的演变过程。

鹊桥中继卫星携带NCLE探测器

但自从2018年5月份鹊桥号中继星发射后,一连近两年没有中荷低频探测器的消息更新,围绕鹊桥号报道的基本都是玉兔2号月球车与地球通信的报道。本以为有关NCLE的消息不会再有了,结果在2019年11月14日到16日,荷兰科学家飞赴中国,共同唤醒了NCLE探测器。原来鹊桥号作为嫦娥4号任务的保障卫星,核心工作是要保障着陆器和月球车跟地球的通信,为了不干扰嫦娥4号任务,中荷NCLE探测器的试验只好推迟。现在玉兔2号在月球上已经连续工作了接近一年,已经获取足够的月球数据,科考任务也基本接近尾声。在这种情况下,中荷NCLE探测器才作为一个“彩蛋”拿出来运行,说的形象点就是鹊桥号又解锁了一个新动作。

NCLE天线就藏在鹊桥号卫星尾部

中荷低频探测器的主体由3根5米长且正交的“单级子”射电天线组成,再搭配低噪声放大器和电子设备箱,就可以构成一整套的低频探测系统。截止11月16日,3根天线已经全部展开到位,系统也正常启动,目前正在调试中。该探测器可以探测80兆赫兹以下,的低频无线电射线,特别是低于30兆赫兹的信号由于地球电离层的影响,在地球上甚至是地球轨道上都无法进行捕获。有了月球背面的“鹊桥号”为平台,中荷NCLE探测器就可以避免干扰,放开手脚进行探测。该探测器也是首个在地月系L2稳定点的宇宙起源探测装置。

中荷兰NCLE低频探测仪天线

说来说去,这个中荷合作的NCLE低频探测器到底是如何工作的?判断宇宙进程最有价值的一种就是宇宙形成早期的“氢原子”,氢原子可以以1420.4兆赫兹(21厘米波长)的频率发射光子。如果宇宙是逐渐膨胀的,那么氢原子所发出的光子也会像其他电磁辐射一样产生“红移”现象。NCLE要探索的宇宙“黑暗时代”即宇宙大爆炸过后约37.7万年到1000万年之间的物质时,氢所发出光子的红移约为10到20倍,正好处在NCLE探测器能够覆盖的范围内。

NCLE天线藏在鹊桥号的后部

中荷低频探测器所收集的数据,将有助于揭开宇宙天体,特别是类地行星的存在与演化的冰山一角,并为宇宙的变迁提供新的理论支持。

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