接下来的两年,探测器进入漫长的巡航阶段,向着日球层顶稳步推进。
地面控制中心定期对探测器进行状态检查与轨道微调,确保其始终行驶在正确的轨道上。
飞行第 42 个月,探测器距离日球层顶仅剩 1 天文单位,秦奕团队启动 “日球层顶穿越专项准备方案”。
对探测器的等离子体防护盾进行最后一次全面检测,升级 AI 数据处理系统,确保能实时解析穿越过程中产生的海量数据;同时,协调全球 15 个深空测控站,建立 24 小时不间断的通信网络,避免因穿越日球层顶时的复杂环境导致通信中断。
飞行第 48 个月,历史性的时刻终于到来。
探测器传来数据显示,己进入日球层顶的过渡区域 —— 太阳风速度从 300 公里 / 秒骤降至 50 公里 / 秒,等离子体密度显著增加,磁场方向也发生了剧烈偏转。
“各小组注意,探测器即将穿越日球层顶,密切关注各项数据变化!” 秦奕的声音在指挥大厅里回荡。
几分钟后,屏幕上的数据出现了标志性变化:太阳风粒子浓度降至极低水平,星际介质粒子浓度大幅上升,磁场强度稳定在 0.1 高斯 —— 这意味着探测器成功穿越日球层顶,进入了星际空间!
指挥大厅里瞬间沸腾,团队成员们相互拥抱、欢呼,秦奕看着屏幕上的 “穿越成功” 提示,激动地说:“我们做到了!人类的探测器再次跨越了太阳系的边界!”
穿越日球层顶后,探测器按照预设程序启动了所有探测设备。
超导量子信号接收器捕捉到了来自星际空间的微弱电磁信号,多光谱遥感仪拍摄到了日球层顶外侧的等离子体云图像,微波穿透探测模块则对星际介质的成分进行了分析。
这些珍贵的数据通过量子中继站源源不断地传回地面,秦奕团队立刻投入到数据研究中。
初步分析发现,日球层顶外侧的星际介质中,氢元素占比高达 90%,同时还检测到微量的氦、锂等元素,与此前理论推测的星际介质成分基本一致。
更令人惊喜的是,超导量子信号接收器捕捉到的星际电磁信号中,存在一段疑似周期性的脉冲信号,虽然强度微弱,但特征明显。
秦奕立刻组织密码学与天体物理学专家成立专项研究小组,对这段信号进行深入解码与分析,希望能从中发现星际空间的更多奥秘。
在探测器继续向 1 光年外目标飞行的同时,秦奕团队将穿越日球层顶的初步研究成果整理成论文,发表在《自然?天文》杂志上,引发了国际天文学界的广泛关注。
许多国家的航天机构纷纷提出合作请求,希望能共享探测器的观测数据,共同开展星际空间研究。
秦奕表示:“深空探测是全人类的事业,我们愿意与全球科学家携手,共同探索宇宙的未知领域。”
太空探测器并非秦奕团队唯一的战场。
他深知单一领域的突破无法支撑长远的星际探索,唯有让推进、能源、材料等技术形成 “技术矩阵”,才能为后续探测任务筑牢根基。
在指挥大厅的日常运维之外,秦奕还以 “深空探测八大核心技术” 为框架,让 “深空探测关联技术实验室” 成为多学科交叉创新的摇篮,将探测器飞行中遇到的技术痛点,转化为多领域科技研发的突破口,让地面研究与星际探测形成 “双向赋能” 的良性循环。
在推进技术领域,秦奕团队就针对现有核热推进系统 “燃料消耗快” 的痛点,启动核电推进也就是“NEP优化项目”。
传统 NEP 系统中,核反应堆发电效率与离子引擎推力难以兼顾,团队通过改进反应堆的热交换结构,采用 “螺旋管式热虹吸管” 替代传统管道,将热传导效率提升 35%,同时团队还优化了离子引擎的工质喷射角度,使氙气电离效率提高 20%。
经过 2 年地面模拟测试,新型 NEP 系统的比冲突破 4500s,远超原有核热推进系统的 900s,且燃料消耗速率降低 40%。
这套系统不仅被纳入三代探测器的设计方案,还为未来载人火星任务的推进系统提供了关键技术参考。
能源技术方面,探测器传回的木星轨道附近太阳能数据显示,现有柔性太阳翼的光电效率在弱光环境下仅为 18%,难以满足更远距离的探测需求,秦奕立刻联合光伏技术团队,研发 “聚光 - 柔性复合太阳翼”。
团队在柔性基板上集成微型菲涅尔透镜,通过聚光提升单位面积的太阳辐射强度,同时采用新型钙钛矿 - 硅异质结电池,将光电效率提升至 32%。在模拟天王星轨道的弱光环境测试中,新型太阳翼的发电量是传统太阳翼的 2.3 倍,且重量减轻 15%。
此外,针对深空核电源,团队还优化了放射性同位素热电发电机也 RTG 的热电转换模块,用碲化铋 - 锑化铋复合材料替代传统材料,使能量转换效率提升 8%,为探测器在远离太阳的区域提供更持久的电力支持。
轨道控制与导航技术的突破,源于探测器飞行第 3 年的一次轨道微调经历。
当时探测器借助土星引力弹弓时,因实时轨道与预设轨道存在 0.02° 偏差,需消耗额外燃料修正。
秦奕随即启动 “AI 自主导航系统” 研发,团队基于探测器传回的 10 万组深空轨道数据,训练出 “多体引力实时计算模型”,该模型能同时计算太阳、行星及小行星的引力影响,提前 12 小时预判轨道偏差。
同时结合视觉导航技术,通过拍摄恒星与行星的相对位置,实现 0.001° 精度的自主定位。
在后续的模拟测试中,系统成功自主完成木星、土星双引力弹弓的轨道规划,燃料消耗比人工规划减少 18%。
深空通信领域,秦奕团队聚焦激光通信的 “抗干扰能力” 难题。
探测器飞行第 2 年,在穿越小行星带时,激光信号受尘埃颗粒干扰,传输误码率升至 10??,远超 0.001% 的设计标准。
团队研发 “自适应频率跳变技术”,通过 AI 实时分析干扰信号的频率特征,自动切换激光传输频率;同时在地面接收端部署 “多天线协同接收阵列”,通过信号叠加降低干扰影响。
经过 1 年优化,激光通信的误码率稳定在 10??以下,传输速率保持在 2Gbps,即使在尘埃密集区域,通信稳定性也提升至 99.8%。
此外,团队还与 “墨子号” 量子通信团队合作,在探测器上加装微型量子密钥生成模块,为未来星际量子通信的实用化积累数据。
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