由歐洲航天局準(zhǔn)備發(fā)射的水星激光高度計，已經(jīng)安裝到水星行星軌道器（MPO）上。由瑞士伯爾尼大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的歐洲團隊開發(fā)，科倫坡激光測高儀（BELA）是歐洲航天局的科倫坡水星使命的一部分，這將在2018年的四月發(fā)射。這是首次實施，在歐洲建立的行星間飛行的激光測計。
耦合系統(tǒng)
該儀器將測量將在水星行星軌道器上進行探測水星的地形，且將是該行星軌道上的兩個飛船之一，這也是科倫坡的任務(wù)的一部分。水星行星軌道器是由歐空局制造，而水星磁層軌道器（MMO）是由日本宇宙航空研究開發(fā)機構(gòu)（JAXA）制造。
科倫坡任務(wù)這一歐洲第一顆水星探測器計劃的目的是為人類提供在水星上的成分、地球物理學(xué)、大氣信息，水星磁層和歷史等信息。這兩個航天器將前往水星作為一個耦合系統(tǒng)的一部分。它們將會在2024年到達水星，MMO將會通過一個軌道進行該行星磁層的研究，這將是在水星的表面附近最接近點，達590公里的距離，而水星行星軌道器將遵循一個更近的軌道在480公里，調(diào)查該行星的表面和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
BELA是水星行星軌道器將要攜帶的十一個設(shè)備中之一。激光測表儀采用直接檢測方法，這種大功率激光器，它是由Cassidian Optroniks公司負責(zé)開發(fā)設(shè)計，該公司是空客防務(wù)與空間公司的子公司，總部設(shè)在德國，這種設(shè)備將發(fā)出50 mJ的脈沖，頻率在10赫茲，波長1064 nm。這些會從水星表面反射回來，在大約5毫秒的延遲后由接收望遠鏡（RTL）接收。
然后將圖像聚焦到硅雪崩光電二極管上–這些都是基于對火星環(huán)球探測飛船和NASA的信使號飛船激光高度計的光電二極管，它曾在2011年到2015年之間繞火星飛行。來自光電二極管的信號是由一個電子模塊分析，該模塊由瑞士技術(shù)公司RUAG開發(fā)分析，以確定飛行時間（因此計算出范圍和高度）、集成的脈沖強度以及其寬度。
鏡面
RTL是一個雙面反射望遠鏡，由RUAG公司設(shè)計并研制。設(shè)備位于航天器內(nèi)部，它需要應(yīng)付溫度范圍從零下20°C到45°C的變化，而不變形，但也需要重量輕。“我們決定建造望遠鏡完全從鈹提供熱補償，”Nicolas Thomas說，他是科倫坡激光測高儀的聯(lián)合首席研究員，基于伯爾尼大學(xué)的研究。“直徑20厘米的系統(tǒng)重量只有600克，”光學(xué)表面是由金剛石加工銅沉積在鈹元素上的。
由于水星距離太陽很近，BELA將不得不面對強烈的陽光和熱量。RTL是由一個“隔板單元”，能夠反射90%的陽光照射，從而進行設(shè)備的保護。“如果我們有一個傳統(tǒng)的黑色擋板，不僅溫度會達到450°C，而且我們注入超過300 W的熱能進入飛船，”托馬斯解釋說。“外環(huán)（陶瓷）仍然達到了200°C是最壞的情況，但如今30W的熱能轉(zhuǎn)儲到飛船內(nèi)是可以處理的。”激光器的一些小的防護模塊也是由德國柏林的航空航天中心DLR開發(fā)。
感受熱能
處理水星反射的陽光，所有的光學(xué)系統(tǒng)，從望遠鏡中傳輸?shù)焦怆姸O管的光以及激光都裝有干擾濾波器。光學(xué)系統(tǒng)的過濾器隔離在1064納米的激光波長的光，而過濾的激光，是防止?jié)撛诘竭_系統(tǒng)危險水平的光。
“BELA將有助于了解水星，”Thomas說，他還補充說，“愛因斯坦對于水星運動的研究也驗證了廣義相對論的重要性。很高興地認為，用這個儀器，在他曾工作過的伯爾尼大學(xué)，可以在研究該行星特定細節(jié)上發(fā)揮主導(dǎo)作用。”
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