為了進一步深入研究大爆炸理論,幫助科學家們一窺宇宙起源,NASA計劃于2013年發(fā)射下一代詹姆士韋伯(James Webb)太空望遠鏡,其在多項研究功能上,都將遠遠超越著名的哈勃望遠鏡。其中,關鍵創(chuàng)新之一是“微快門”(Microshutter)技術的使用,它能阻隔空間中離望遠鏡較近的物體發(fā)出的多余光線,使來自遙遠物體的光亮通過(想像你在強光下,瞇起眼睛看東西的情景)。這就使韋伯能對宇宙早期形成的恒星和星系發(fā)出的微弱光線具備更好的聚焦功能,從而觀測到更久遠的宇宙歷史。

然而,在航空航天領域,新技術的引用都會帶來不確定和風險,相對技術帶來的效用提高,可靠性往往才是其可行與否的決定性判據。而對于這項運用在韋伯上的“微快門”技術,需要由上萬個大小僅100×200微米(幾根頭發(fā)絲的寬度)的開關構成,而且要求保證能在太空零下233攝氏度的超低溫環(huán)境中完成約6萬次的開啟/關閉任務。這對整個系統(tǒng)的設計、驗證都提出了極大的挑戰(zhàn),為此NASA對這項新技術進行了反復的測試,不斷進行反饋與設計改進,以充分確保其能順利執(zhí)行工作任務。(附:哈勃望遠鏡升空后,即發(fā)現光學系統(tǒng)存在問題,為此共進行了五次航天飛機載人艙外維修。而韋伯運行軌道高度將數千倍于哈勃,幾乎不可能派遣航天員維護)。
那么,是誰幫助NASA構建這樣一個對象復雜、要求嚴苛的測試系統(tǒng),最終使該技術達到深空運行的所有標準哪?是National Instruments。首先,在NI LabVIEW平臺下,NASA完美的建立了測試所必須的太空仿真環(huán)境。由于能夠很好的控制溫度、壓力條件,還可以把太陽產生的熱擾動因素也考慮在內。在該環(huán)境中,利用LabVIEW FPGA及運動控制技術,可以達到對“微快門”復雜的開關陣列進行靈活、可靠的控制,再結合NI圖像采集與處理技術得出判斷結果。這樣即能夠一次性完成整體系統(tǒng)的測試,又可以評估單個開關壽命,使“微快門”系統(tǒng)設計日臻完美。
“這項新技術將保證我們捕獲現今無法想像的數據,但卻需要被證明具備足夠的工作壽命。自動化測試系統(tǒng)幫助了我們研究“微快門”的性能并驗證其可行性……通過LabVIEW我們快速開發(fā)出模塊化的測試應用,給了我們足夠的時間在開發(fā)的早期階段就能發(fā)現和診斷出問題。”David McAndrew,“微快門”系統(tǒng)測試工程師如是說。