美國航空航天局計劃發(fā)射木星探測器尋找冰巖芯
美國國家航空航天局計劃于2011年8月發(fā)射“朱諾(Juno)號”探測器前往險象環(huán)生的木星進行探測。探測器將于2013年10月利用地球引力飛往木星,預(yù)計2016年到達木星軌道,調(diào)查木星上冰巖芯是否存在;確定木星上水的含量;大氣中氨的含量;研究木星大氣對流情況以及探討木星磁場起源和極地磁層,任務(wù)計劃于2017年10月結(jié)束。探測器將在那里遭受到強烈宇宙射線的照射,強度超過太陽系 內(nèi)除了太陽以外任何有探測器造訪過的地方。 在木星及其衛(wèi)星附近會形成高能粒子場,這種磁場強度比環(huán)繞地球的磁場強度要弱,使木星能抵御來自太陽的帶電粒子流。電子,質(zhì)子,離子在木星附近被木星高速旋 轉(zhuǎn)影響下,加速至接近光速。木星的輻射帶形似一個巨大的甜甜圈,環(huán)繞在赤道外圍并向前延伸,穿過木衛(wèi)二歐羅巴,由木星大氣向外拓展大約650,000公 里。 “朱諾探測器圍繞木星在軌運行15個月期間,將承受強烈的X射線的照射,源強大 約是牙科X射線劑量的一億倍!蔽挥诩又菖了_迪納噴氣推進實驗室朱諾探測器輻射控制主管解釋說。眾所周知,當(dāng)我們接受X射線照射檢查時,應(yīng)該保護其他器 官,然而,朱諾探測器也應(yīng)該對它的中央處理設(shè)備進行適當(dāng)防護。位于圣安東尼奧西南研究所,探測器項目首席科學(xué)家斯科特·博爾頓(Scott Bolton)則認(rèn)為:“朱諾木星探測器基本上是全副武裝地前往木星,如果沒有這些保護設(shè)備,或者射線屏障,朱諾探測器的中央處理器在通過木星附近時就可能失控。” 在 噴氣推進實驗室的指導(dǎo)下,洛克希德馬丁公司空間系統(tǒng)部的主要研究人員和工程師們?yōu)樘綔y器中央控制器設(shè)計了一個特殊的鈦合金抗輻射拱頂。在選材上,其他材料 也能制作成良好的輻射隔離帶,但是工程師們選擇了鈦合金作為原始材料,這是由于其質(zhì)地較為柔軟,能承受發(fā)射過程中出現(xiàn)的振動,而其他材料就不能在這樣的環(huán) 境下繼續(xù)保持穩(wěn)定性。每個鈦合金輻射屏蔽裝置面積大約有一平方米,厚度為一厘米,18公斤重。整個由鈦合金制作成的輻射屏蔽網(wǎng)大小相當(dāng)于一輛SUV,將探 測器的中央控制系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)處理設(shè)備,電源等大約20個電子裝備單元模塊嚴(yán)嚴(yán)實實地罩了起來,整個拱頂?shù)馁|(zhì)量大約200公斤。當(dāng)然,這個抗輻射的拱頂不可 能擋住每一個來自木星的電子,離子或者質(zhì)子,但是這個裝置能將輻射對探測器的影響降到最低,減緩儀器的老化,保證任務(wù)的完成,甚至可以延長探測器的使用壽 命。 |