對于 NASA最新火星探測器而言， 超高可靠性是重中之重，因此會采用 C＆K 的 Micro－D 連接器。

長期以來， 火星一直吸引著我們地球人；早在 1893 年， 意大利天文學家 Giovanni Schiaparelli 就確信自己通過望遠鏡觀察火星時發(fā)現(xiàn)了人工運河 ─ 從那時起， 火星開始成為人類關于太空遐想的焦點。

近期以來， 我們開始全身心探索這顆星球；尤其值得注意的是， 這是在好奇心驅使下探索火星上是否存在生命。NASA 制定了一項明確的長遠目標， 那就是把宇航員送去火星 ─ 盡管現(xiàn)在看來還遙不可及。

早在 1960 年， 俄羅斯就曾嘗試向火星發(fā)射探測器， 但以失敗告終；1965 年， NASA 的「水手 四號」探測器首次飛越火星；1971 年， 俄羅斯實現(xiàn)首次登陸火星 ─ 自那以后， 俄羅斯已成功實施多次登陸。

直到最近， 所有這些任務都主要關注火星表面。隨著 NASA 最新任務「洞察號」的實施， 重點已轉移到火星內部研究上。

經過 5．48 億公里長途漫游， 洞察號探測器于 2018 年 11 月 26 日在火星赤道附近安全著陸。接下來兩年時間內， 洞察號將致力于回答「45 億年前這顆紅色行星是如何形成」這一基本問題， 以及更廣泛地講，「其他巖石行星是如何形成的」。

地表部署地震儀

通過地震活動監(jiān)測， 洞察號將向我們揭示更多關于火星內部的秘密：它最初如何形成？內部由什么組成？甚至地表下面是否存在液態(tài)水？了解火星地質知識還能幫助我們探究 40 多億年前地球的形成機理， 因為火星小到足以保留更多關于這些過程的證據(jù)。

內部結構地震實驗設備 （SEIS） 是洞察號三大主儀器之一；作為地震儀， 其可測量微小振動， 提供關于火星結構（地殼、地幔和地核）及其內部活動的最新資料。

12 月 19 日， 洞察號 1．8 米長的機械臂將 SEIS 安置在火星表面， 標志著航天器首次將地震儀自動部署到其他行星。

圖 1：火星部署 SEIS（資料來源：NASA ／ JPL－Caltech）

地震儀采用三個鈦擺， 每軸設置一個；它們可以在一個保護性真空室（容量為 3 升的球體）內自由移動， 這意味著：任何振動都會使鈦擺相對于地震儀其余部分進行移動， 從而實現(xiàn)位移測量。

SEIS 對「火星震」產生的振動或震波以及由沙塵暴和大氣湍流引起的地表震動進行測量。該設備還將在為期兩年的任務中探測 5 到 10 顆流星的撞擊。此次使用的地震儀極其靈敏， 能夠探測到比氫原子還小的移動。

可靠的連接器

對于任何太空應用而言， 選擇部件的首要標準是可靠性。在地球軌道上， 我們可能有第二次機會解決問題 ─ 例如， 我們可以借助哈勃望遠鏡。但對于洞察號而言， 它與地球的距離意味著一切都必須完美；因此， 連接器等至關重要的小型部件必須仔細規(guī)范和設計。

為確保完全可靠， 洞察號的地震儀采用 C＆K 的 MDMA  系列 Micro－D 連接器。如圖 2 所示， 地震儀前部裝有 C＆K 連接器。這些連接器確保 SEIS 能夠每天都向著陸器發(fā)送 38 兆位的數(shù)據(jù)。

此種連接器小巧輕便：最小有 2．3g 的 9 針連接器， 最大到 7．3g 的 51 針版。

圖 2：洞察號 SEIS 地震儀（資料來源：CNES ／ Martin Emmaunelle）

連接器可使用 AWG24、AWG26 和 AWG28 標準絕緣線或 AWG25 標準非絕緣實芯線。連接器在 150Vrms 工作電壓條件下額定電流高達 3．5A（AWG24 標準線）， 并且完全兼容其他供應商提供的 Micro－D 連接器。

這些都是標準部件， 無需針對火星任務進行特別準備。由于 C＆K 連接器主要面向航空航天市場， 所有連接器設計均確保極端條件下的可靠性， 并經過適當測試和認證?？蛻粲袝r會進行低溫冷凍等額外測試， 但洞察號任務并不需要這樣做。

世界各地航天機構將連接器用于衛(wèi)星、發(fā)射器、望遠鏡和其他航天器應用， 部件符合 ESA－ESCC、MIL－M24308 和 GSFC－311P 規(guī)范， 包括 ESCC 規(guī)范 3401／077（連接器）和 3401／078（可拆卸壓接接觸件）。

為確保在太空可靠運行， 連接器選材非常重要。MDMA 系列連接器均符合此種選擇所依據(jù)的主要標準， 指標包括：不因溫度條件而產生放氣或電阻微弱變化；無磁性或磁性極低。接觸電阻極低， 只有 5mΩ（額定電流條件下）。

連接器外殼采用鋁合金材質， 表面可在銅基材上覆蓋 25．4μm 無電鍍鎳， 或在 25．4μm 無電鍍鎳上覆蓋 2．54μm 金材。洞察號任務選擇在銅基材上覆蓋 25．4μm 無電鍍鎳。

絕緣器采用液晶聚合物， 陰陽觸頭均采用銅基材覆蓋 1．27μm 金材質。連接器可配用栓住螺母或選配浮動安裝連接件， 采用 303 型鈍化不銹鋼材質。

定制線束

除可靠性和符合 ESCC 規(guī)范要求之外， C＆K 選擇連接器的另一個關鍵因素是客戶可以制作自己的線束 ─ 目前沒有任何其他供應商能夠做到這一點。

C＆K 開發(fā)了一套可折疊、可拆卸的接觸器系統(tǒng)， 用固定夾代替常見的「焊接柱」或「有線」端接， 其優(yōu)點如下：

· 線束長度靈活可調， 可完美適合應用條件， 從而為太空任務「減重」。

· 線束無需使用收縮管。

· 客戶可以制作自己的線束， 如有需要， 還可以為每個接觸器選擇不同的線束類型和尺寸。

· 通過確保只使用必需電線可以降低線束制造商成本。

結論

對于洞察號這樣的高規(guī)格任務， 一切都必須完美。任何問題都可能導致科學家們錯過探測器能捕捉到的最佳數(shù)據(jù)。

此項任務已經發(fā)回了圖像、音頻和視頻， 地震儀也記錄了火星風導致洞察號太陽能電池板振動情況。

現(xiàn)在下結論還為時尚早， 但到目前為止一切都非常順利。C＆K 可靠的連接器將有助于保持這種良好狀態(tài)。

文：Remi Antoine， C＆K