作者哈里森·塔索夫，加州大学圣巴巴拉分校 在罗伯特·德劳伦蒂斯从一个极点到另一个极点的旅程中，这个晶片级的宇宙飞船骑着猎枪，一路收集数据
信用:尼克鲁伯特 2019年11月16日，飞行员兼作家罗伯特·德劳伦蒂斯开始了一次雄心勃勃的冒险
从圣地亚哥县的吉莱斯皮球场出发，他朝着德克萨斯州的大草原倾斜，开始了一次极地探险的第一站
在沿途的每一站，他都计划谈论STEM教育、航空安全和技术，都是为了鼓励和激励下一代
他1983年改装的双引擎飞机被称为“世界公民”，其中的大部分货舱已经为长途航行配备了额外的燃料箱，但他确实有空间容纳加州大学圣巴巴拉分校研究人员提供的一个小设备:一个晶片级的宇宙飞船(WSS)
这颗微型卫星是物理学教授菲利普·鲁宾、开发技术员尼克·鲁伯特、博士后研究员彼得·克罗根和本科生瓦润·伊尔的作品
这是星光项目的一部分，星光项目是美国国家航空航天局支持的一项开发航天器和推进系统的努力，该系统可以在人类有生之年到达最近的太阳系外
这一概念与传统做法截然不同
通常的设置是发射一个带有推进系统的宇宙飞船到达目的地
星光采取了不同的策略:把庞大的推进系统留在地球上，用高功率激光向宇宙飞船发射能量
这一非传统的想法使科学家能够将飞行器小型化到可以加速到相当于光速的一部分的程度
这将把到最近的恒星系统——半人马座阿尔法星——的旅行从10万年缩短到大约20年
“化学是星际航行的死胡同，”鲁宾说，指的是常规火箭推进剂
激光推进应该能使飞船达到足够快的速度，在人类正常寿命内到达附近的恒星
鲁宾和他的团队认识到了他们项目更广泛的意义
他说:“我们计划的一部分，虽然非常技术性，但试图启发人们探索人类的可能性。”
德劳伦提斯也没有忘记这一点，他和朋友兼飞行员布莱恩·基廷(加州大学圣地亚哥分校的宇宙学教授)一起去圣巴巴拉时遇到了鲁宾
“这次旅行是关于把飞机和飞行员带到他们的绝对极限，”德劳伦蒂斯说，“我认为这艘晶圆级宇宙飞船也把我们的知识带到了它的绝对极限
" 而且，正如德劳伦蒂斯所补充的，“航空确实是迈向明星的第一步
" 实验室给飞行员提供了一个WSS，他以他已故母亲的名字命名为弗朗西斯
它插在一个USB端口上，住在副驾驶座位后面的一个窗户上
“它拍了照片，测量了海拔、温度、速度、位置，”他说，“它基本上一直指向窗外
" 飞行中的晶片级宇宙飞船
信用:尼克鲁伯特 飞船上，德劳伦蒂斯从德克萨斯州向南航行，在巴拿马、哥伦比亚、玻利维亚和阿根廷停留
《世界公民》于2019年12月17日成功穿越南极——莱特兄弟首次飞行116周年纪念日
北极和南极的运输完全由生物燃料提供动力
尽管重量不到1盎司，但飞船上装有各种各样的传感器
它配备了一个500万像素的摄像头、环境光探测器、全球定位系统、压力和湿度传感器、两个温度计和一个九轴惯性测量单元
该团队计划在未来进一步缩小飞船
高级工程师尼克·鲁伯特说:“我们想制造一种几乎可以像处理器一样打印出来的航天器。”
星光是一个长期的项目，其时间范围相当于二战前开始的火箭开发到阿波罗11号的发射
鲁宾说，为了让阿波罗11号的宇航员着陆，花费了几十年的时间，但这并不一定是为了登月
除此之外，太空竞赛是由冷战时期的军事研究推动的，而星光是由消费技术市场的民用工作推动的
宇宙飞船向北的旅程更加繁忙
《世界公民》很幸运能够在意大利三月闭关之前离开该国
当时，当COVID-19撞击欧洲时，探险几乎中断
德劳伦蒂斯和WSS前往最近的一个仍然开放的国家，西班牙，在那里他被隔离了六个星期，因为疫情席卷了整个欧洲大陆
一旦限制放松，飞机和宇宙飞船前往瑞典，在那里的旅行又停滞了一个月
计划是飞往挪威的斯瓦尔巴群岛，但是挪威政府不会批准
德劳伦蒂斯没有退缩，他驾驶了11
5小时，从瑞典基律纳直接到阿拉斯加的费尔班克斯
途中，飞行员、飞机和宇宙飞船越过了磁北极和地理北极，以及无法到达的北极
在那段旅程中，德劳伦蒂斯意外地发现自己没有导航或自动驾驶仪
在极地夏季的24小时白昼里，他四周被五个小时的水包围着，甚至没有星星指引他
幸运的是，飞行员的平板电脑仍在运行，他能够安全地导航到费尔班克斯
然而，飞船没有遇到这样的问题
“我们的仪器工作得很好，即使是在两极，”伊尔说
“我们有不间断的全球定位系统和惯性测量单元数据，用于罗伯特飞越两极的两次飞行
“这预示着它在前往半人马座阿尔法星的漫长旅途中的可靠性
尽管大流行威胁到整个探险队的地面，但团队坚持了下来，并最终取得了成功
《世界公民》于2020年8月10日在吉莱斯皮机场着陆
此后不久，“WSS·弗朗西斯”号返回了它在鲁宾实验室的家，在那里，研究小组把它记录的所有数据都下载到了它的机载microSD卡上
研究人员已经使用这些数据来理解飞船的表现
“它让我们意识到了一些没有明显原因的设备自动复位的问题，”伊尔解释说，“这个问题我们以前在实验室环境中没有观察到
" 至于WSS本身:“弗朗西斯已经完成了她的使命，一切都很成功，”鲁伯特说
“我们从这个实验中学到了很多，并发现了许多改进和简化原型的新方法
弗朗西斯现在已经退休了
她在书架上挨着她兄弟姐妹的地方占了一个好位置
"
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