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NI幫助NASA(美國航空航天局)探索宇宙起源

時間:2008-09-12 09:43:00來源:zhangting

導語:?NI幫助NASA(美國航空航天局)探索宇宙起源
為了進一步深入研究大爆炸理論,幫助科學家們一窺宇宙起源,NASA計劃于2013年發射下一代詹姆士韋伯(James Webb)太空望遠鏡,其在多項研究功能上,都將遠遠超越著名的哈勃望遠鏡。其中,關鍵創新之一是“微快門”(Microshutter)技術的使用,它能阻隔空間中離望遠鏡較近的物體發出的多余光線,使來自遙遠物體的光亮通過(想像你在強光下,瞇起眼睛看東西的情景)。這就使韋伯能對宇宙早期形成的恒星和星系發出的微弱光線具備更好的聚焦功能,從而觀測到更久遠的宇宙歷史。
然而,在航空航天領域,新技術的引用都會帶來不確定和風險,相對技術帶來的效用提高,可靠性往往才是其可行與否的決定性判據。而對于這項運用在韋伯上的“微快門”技術,需要由上萬個大小僅100×200微米(幾根頭發絲的寬度)的開關構成,而且要求保證能在太空零下233攝氏度的超低溫環境中完成約6萬次的開啟/關閉任務。這對整個系統的設計、驗證都提出了極大的挑戰,為此NASA對這項新技術進行了反復的測試,不斷進行反饋與設計改進,以充分確保其能順利執行工作任務。(附:哈勃望遠鏡升空后,即發現光學系統存在問題,為此共進行了五次航天飛機載人艙外維修。而韋伯運行軌道高度將數千倍于哈勃,幾乎不可能派遣航天員維護)。 那么,是誰幫助NASA構建這樣一個對象復雜、要求嚴苛的測試系統,最終使該技術達到深空運行的所有標準哪?是National Instruments。首先,在NI LabVIEW平臺下,NASA完美的建立了測試所必須的太空仿真環境。由于能夠很好的控制溫度、壓力條件,還可以把太陽產生的熱擾動因素也考慮在內。在該環境中,利用LabVIEW FPGA及運動控制技術,可以達到對“微快門”復雜的開關陣列進行靈活、可靠的控制,再結合NI圖像采集與處理技術得出判斷結果。這樣即能夠一次性完成整體系統的測試,又可以評估單個開關壽命,使“微快門”系統設計日臻完美。 “這項新技術將保證我們捕獲現今無法想像的數據,但卻需要被證明具備足夠的工作壽命。自動化測試系統幫助了我們研究“微快門”的性能并驗證其可行性……通過LabVIEW我們快速開發出模塊化的測試應用,給了我們足夠的時間在開發的早期階段就能發現和診斷出問題。”David McAndrew,“微快門”系統測試工程師如是說。

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