赫拉的微型雷达将探测小行星的心脏

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小行星立方体卫星的微型雷达。鸣谢:侏罗山队/ UGA

据欧洲航天局：用于太空飞行的最小雷达已经交付给欧空局，用于集成在微型Juventas CubeSat上，这是欧空局Hera行星防御任务的一部分。该雷达将首次对一颗小行星进行雷达成像，窥视Dimorphos表面的深处，Dimorphos是一个巨大的金字塔大小的物体，其轨道在去年因美国宇航局的DART航天器的撞击而改变。

该仪器的首席研究员、法国格勒诺布尔阿尔卑斯大学格勒诺布尔(IPAG)规划与天体物理研究所的Alain Hérique评论道:“这一成果标志着一个明确的里程碑。”。

「我们在最近数星期一直努力工作，为雷达的移交作最后的准备。但这远远不是我们参与的终点。IPAG和我们的项目合作伙伴将跟踪集成过程，特别是在与CubeSat的其余部分连接方面，以优化成品仪器的性能，并校准其性能，以确保我们在进入太空后尽可能最好地解释我们的科学数据。

“展望未来，我们还将致力于我们的操作程序，以试验我们将如何在实践中操作仪器，包括硬件在环测试，我们将通过Hera和地面上的立方体卫星来指挥雷达。”

计划于2024年与欧空局的Hera行星防御任务一起飞往Didymos双星小行星系统，Juventas CubeSat上的紧凑型雷达将首次对小行星内部进行雷达探测。Juventas将在直径780米的Didymos小行星的直径160米的Dimorphos小卫星内窥视100米深处。



这架无人机将Juventas CubeSat的模型拖到高空，作为对天线的实际测试，该天线旨在对小行星内部进行首次雷达探测。信用:你德累斯顿

立方体卫星是由标准化的10厘米盒子建造的微型卫星。Juventas是一个“6单元”立方体卫星，尺寸为10x20x30厘米，而Juventas雷达仪器(简称JuRa)的尺寸为9.5x9.5x9.5厘米，能够安装在一个立方体卫星单元内，还有一个1.5米长的四个雷达天线，它们将像金属卷尺一样展开，由波兰的Astronika公司制造。

JuRa的雷达电子设备由卢森堡的EmTroniX公司负责，该公司最初开发汽车电子设备，后来扩展到设计和生产“新空间”任务的有效载荷和航空电子设备。

EmTroniX联合创始人兼首席执行官塞德里克·洛兰特评论说:“向客户交付产品感觉很好，但如果一切都经过完全集成和测试，那感觉会更好。”。

“一旦JuRa与Juventas CubeSat的其余部分集成，我们将执行剩余的调整，如将其刷新为最新的固件，然后我们将评估仪器在其工作环境中的表现。”

JuRa计划在Juventas的两个月工作寿命中执行至少45个小时的操作，其中包括一些最新的电子组件，但在交付给欧空局之前，它们必须经过艰苦的辐射测试，因为地球轨道以外的空间充满了可以降低电子性能的带电粒子。

JuRa雷达的设计是在IPAG与德累斯顿技术大学无线电频率和光子工程教授合作开发的，它源自欧空局的Rosetta任务中使用的一个空间雷达，该任务探测了67P/Churyumov-Gerasimenko彗星的深度。

IPAG还为其他太空任务开发雷达系统，包括美国宇航局的火星勘测轨道飞行器和欧空局的Juice。

“与我们为行星目标组装的更大仪器相比，JuRa是一个小天体的小型低频雷达，”Alain补充道。“就像在67P附近的罗塞塔一样，我们利用了我们将相对缓慢地绕着Dimorphos小行星运行的事实。”

赫拉将以每秒几米的速度围绕小行星运动。这意味着JuRa可以通过多次传输相同的信号来弥补其相对缺乏的电力，从而增强其整体缺乏的电力。该信号经过专门编码，利用EmTroniX设计的软件定义无线电数字信号处理器，支持雷达回波的分离。

JuRa的60 MHz信号的雷达穿透的完整深度将取决于Dimorphos的一致性。与不连续的碎石堆结构相比，更均匀的内部将允许更深的探测，不连续的碎石堆结构具有散布着空洞的大石块。

JuRa小组还一直在与欧空局和其他空间机构讨论将JuRa单元飞向其他小行星的前景，可能包括瞄准2029年飞越地球的Apophis小行星。