根據(jù)美國(guó)宇航局(NASA)的計(jì)劃，其范艾倫探測(cè)器(Van Allen Probes)——兩艘用來研究環(huán)繞地球的范艾倫輻射帶的自動(dòng)控制太空船將進(jìn)入地球大氣層，將在15年后毀滅。

　　為了防止這兩艘航天器成為航行危險(xiǎn)，設(shè)計(jì)并建造這些航天器的約翰斯⋅霍普金斯應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室(APL)的研究人員于2月份通過一系列推進(jìn)器演習(xí)，將它們置于軌道上。該探測(cè)器將于2034年左右毀滅。

　　2012年8月23日，探測(cè)器從佛羅里達(dá)的卡納維爾角空軍基地發(fā)射升空，其原名為輻射帶風(fēng)暴探測(cè)器(Radiation Belt Storm Probes)。最初的任務(wù)是花兩年時(shí)間研究的范艾倫輻射帶。環(huán)繞地球，保護(hù)我們免受宇宙輻射。然而，近七年之后，無人衛(wèi)星仍然很強(qiáng)大，任務(wù)控制中心必須安排對(duì)其進(jìn)行必要的軌道修正。

　　范艾倫輻射帶1958年被美國(guó)的第一顆人造衛(wèi)星“探險(xiǎn)者1號(hào)”(EXPLORER-I)探測(cè)到，并以發(fā)現(xiàn)者物理學(xué)家詹姆斯⋅范艾倫的名字命名，這兩條輻射帶是由太陽與地球磁場(chǎng)的相互作用產(chǎn)生的。當(dāng)發(fā)生這種情況時(shí)，帶電的質(zhì)子和電子像磁鐵周圍的鐵屑一樣被捕獲在磁場(chǎng)中，形成致命輻射區(qū)域。

　　這些磁場(chǎng)保護(hù)地球免受來自太空的輻射，但它們對(duì)于宇航員和無人駕駛飛行器來說都是禁區(qū)。而范艾倫探測(cè)器專門設(shè)計(jì)用于穿越安全帶而不會(huì)被輻射破壞。這涉及屏蔽電子設(shè)備以防止電荷的積累和一般的加強(qiáng)，這使得飛行器能夠充當(dāng)飛行實(shí)驗(yàn)室來理解輻射對(duì)電子設(shè)備的影響。

　　“設(shè)計(jì)航天器和儀器以抵御非常惡劣的輻射環(huán)境是范艾倫探測(cè)器在設(shè)計(jì)和開發(fā)過程中面臨的最嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，”2007年至2012年APL項(xiàng)目經(jīng)理Rick Fitzgerald說道。“輻射會(huì)對(duì)電子設(shè)備造成損害，導(dǎo)致不穩(wěn)定的行為或徹底的失敗。我們通過嚴(yán)格的設(shè)計(jì)審查程序，仔細(xì)選擇電子零件以及廣泛的零件和材料測(cè)試來降低失敗的風(fēng)險(xiǎn)。”

　　由于這種強(qiáng)化，范艾倫探測(cè)器不僅延長(zhǎng)了使用壽命，而且還繼續(xù)發(fā)送大量數(shù)據(jù)。

　　“在過去六年半的時(shí)間里，范艾倫探測(cè)器在磁層周圍測(cè)量了100多次地磁暴”，APL項(xiàng)目科學(xué)家Sasha Ukhorskiy說道。“范艾倫探測(cè)器驗(yàn)證并量化了之前認(rèn)為的理論，發(fā)現(xiàn)了可以塑造近地高能粒子群的新機(jī)制，并使用了獨(dú)特的儀器來揭示以前傳感器幾乎看不見的意外特征。”

　　這種成功的缺點(diǎn)是探測(cè)器在推進(jìn)器推進(jìn)劑上運(yùn)行不足，這意味著最終任務(wù)控制將不再能夠命令該對(duì)進(jìn)行軌道校正。NASA的規(guī)定現(xiàn)在要求所有航天器在其任務(wù)結(jié)束后的25年內(nèi)從低地球軌道移除。

　　盡管范艾倫探測(cè)任務(wù)仍在繼續(xù)，但上個(gè)月的軌道變化將使航天器在掠過地球大氣層的外圍時(shí)處于一個(gè)不斷變窄的軌道上。這需要在一年中的特定時(shí)間在軌道上的特定點(diǎn)處發(fā)射推進(jìn)器。在那之后，物理定律接管，直到它們的軌道自然衰變并且工藝在大氣中燃燒。

　　“當(dāng)衛(wèi)星處于遠(yuǎn)離地球的軌道點(diǎn)或者所謂的遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)，我們需要進(jìn)行機(jī)動(dòng)，”范艾倫探測(cè)器任務(wù)設(shè)計(jì)師Justin Atchison說。“理想情況下，我們可以在內(nèi)完成一次機(jī)動(dòng)的所有軌道變換。但是，我們受到推進(jìn)器能力的限制，推進(jìn)器通常僅用于非常小的機(jī)動(dòng)以略微調(diào)整軌道或因此我們必須將機(jī)動(dòng)分成更小的部分來實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。”