美国宇航局大型航天器正前往太阳系的危险区域

欧罗巴快艇飞船飞过木卫二,远处是木星。 图片来源:NASA / JPL-Caltech

NASA 的大脑航天器存放在金属库中。

这是大型勘探车辆(篮球场长度)保护其计算机、软件和许多电子设备的地方。该飞船即将发射到木星的卫星,行星科学家怀疑这个世界蕴藏着海洋两倍体积地球的。欧罗巴大约有 50 次近距离俯冲,将能够自信地回答这个海洋领域是否也拥有维持生命所需的成分(例如能源和泄露材料)的问题。

但那里的辐射环境特别恶劣。

“木卫二所在位置的带电粒子环境非常巨大,”美国宇航局行星地质学家兼项目科学家辛西娅·菲利普斯 (Cynthia Phillips) 说道。机构的 Europa Clipper 任务,告诉 Mashable。

,一颗气态巨行星,质量是其质量的 317 倍,产生一个巨大的磁场,射向太阳 600,000 至 200 万英里(1 至 300 万公里)。它是由地球的液态金属核心产生的,液态金属核心旋转并产生电流(移动的电荷产生磁场)。至关重要的是,这个磁场会抓住并加速来自无情的粒子— 由发射体发射的快速移动的带电粒子流- 它在木星周围形成强大的辐射带。

“它轰炸一切。”

任何绕地球飞行的飞船几乎肯定会经过这些危险区域,并使仪器暴露在有害颗粒中,从而损坏计算机芯片和电子设备。 “它轰炸了一切,”欧罗巴快艇的项目科学家科特·尼布尔在任务发射前的新闻发布会上说。几十年前,在,美国宇航局的工程师们对飞船经过木星感到担忧。假设乘坐航海者号的人在经过木星时会受到撞击辐射剂量1,000次致死水平

木星广阔的磁场的描绘。美国宇航局解释说,如果肉眼可见,“对于地球上的观众来说,它的大小将是太阳或月球的两到三倍”。 图片来源:美国宇航局戈达德太空飞行中心

“木星辐射带的相对强度如图所示,”美国宇航局解释说,深红色代表更多的辐射。图中描绘了木卫二和木卫二快艇的轨道。 图片来源:美国宇航局

因此,金库。 “金库大大减少了这些电子产品受到的有害辐射,”菲利普斯说。 (美国宇航局的,探索更大的木星系统,也带有一个金库。)

可混搭光速

然而,在这个金属保护盒外面还有电子设备。而在五月份NASA收到测试数据这表明一些晶体管——控制航天器周围电流流动的电气开关——无法承受木卫二周围的高辐射环境。幸运的是,密集的后续测试表明这些开关将在飞行器在三年半的时间里进行约 50 次飞越时发挥作用。 NASA 科学任务理事会负责人尼古拉·福克斯 (Nicola Fox) 在 9 月份做出了为该任务开绿灯的关键决定后表示:“他们今天明确地通过了审查。”

但任务工程师将密切关注这些晶体管。作为纽约时报报道称,NASA 狂奔工艺的后期附加装置,一个装有不同类型晶体管的小“金丝雀盒子”。如果欧罗巴快艇在穿越辐射带时出现任何损坏或功能障碍的迹象,规划者就可以调整任务。

在该图中,红色亮起的方框显示了欧罗巴快艇位于航天器中心的拱顶。 图片来源:美国宇航局

艺术家对海洋和地热能源的想象,这些能源可能存在于木卫二厚厚的冰壳之下。 图片来源:美国宇航局

该任务的轨道计划——在近距离飞越被冰雪覆盖的月球后迅速远离破坏性区域——已经最大限度地减少了飞船暴露在高辐射区域的时间。在每次绕木星运行的过程中,飞船都会在辐射区域停留不到一天的时间,然后再猛冲出去。两到三周内不会恢复。

“你离开那里,”菲利普斯告诉 Mashable。

“你离开那里。”

然而,机器人航天器暴露在辐射下也会带来回报。当探测器在 2031 年至 2034 年间降落到木卫二附近时,它将有机会以前所未有的细节观察、扫描和调查木卫二。探地雷达将探测冰层下方,并有可能看到液态水区域,甚至是冰与外星海洋交汇处。一种名为表面尘埃分析仪(SUDA)的仪器将对木卫二被微小陨石喷射到太空中的颗粒进行采样。当然,Europa Clipper 将捕获大量图像。

“这些图像将会非常壮观,”劳里·莱辛 (Laurie Leshin) 是美国宇航局喷气推进实验室的主任,该实验室是建造这艘飞船的机构中心。

总而言之,通过这个轨道仪器实验室,美国宇航局将能够确定海洋卫星是否拥有正确的东西——能源、长期稳定的海洋、(如碳)——终生。如果是这样,该机构计划并降落在冰冷的地壳上。这一次,他们不仅仅是想看看它是否适合居住。他们会钻入冰层,看看是否存在有人居住的

“我们将敲响第二次任务的大门,”尼伯说。






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