Защита «сердца» Juno

0
7

Каждое новое исследование, которое мы запускаем в космос, следует по точно настроенной, предопределенной траектории, которая открывает новые возможности понимания нашей Солнечной системы и Вселенной. Результаты каждой предыдущей миссии формируют цель будущей.  Каждый зонд построен с максимальным применением научных знаний, и предназначен, чтобы дать ответы на важные вопросы астрономии, космологии, астрофизики и планетарных исследований.

Зонд Juno не исключение. Когда он прибудет на Юпитер в июле 2016 года, он начнет работать над контрольным перечнем научных вопросов о Юпитере.

Но есть проблема… Юпитер огромен. Его ядро это кусок льда и камня, ну или мы так думаем. Это огромная область жидкого металлического водорода. Ядро Юпитера в 20 раз массивнее Земли, и оно вращается. По мере своего вращения, оно генерирует мощное магнитное поле, которое привлекает солнечные частицы, которые летят почти со скоростью света. Этот вихрь радиации опустошает все, что попадается слишком близко.

Juno должен быть рядом с Юпитером, в пределах 5 км над уровнем облаков, чтобы сделать свою работу. Зонд будет проходить мимо самых опасных радиационных областей Юпитера и испытает на себе эффект шредера. Но пути вокруг этих областей не существует.

В этом коротком видео ученые проекта Juno Стив Левин и Дейв Стивенсон из Калифорнийского технологического университета объясняют орбитальный шаблон зонда:

Самая уязвимая часть Juno, это чувствительная электроника, которая является сердцем и мозгом космического аппарата. Чрезвычайная радиация Юпитера быстро уничтожит чувствительные системы Juno, и дизайнерам зонда пришлось придумать способ защитить эти компоненты во время того как Juno выполняет свою работу. Решение? Титановое хранилище.

Уже все виды материалов и методы были использованы для защиты электроники космических аппаратов, но впервые был опробован титан. Титан славится своим легким весом и своей силой. Он широко используется в производстве на Земле.

Титановое хранилище конечно не защитит сердце Juno навсегда. На самом деле, ожидается, что некоторые компоненты зонда не доживут до конца миссии. Излучение будет медленно деградировать титан, а удары частиц на высоких скоростях будут оставлять микроповреждения. Постепенно излучение будет перфорировать хранилище, и электроника начнет ему подвергаться. И по мере того как электронные системы начнут отказывать, Juno будет становиться все глупее, прежде чем целенаправленно не погрузится в Юпитер.

Но Juno не умрет напрасно. К этому времени мы получим ответы на важные вопросы о ядре Юпитера, составе атмосферы, планетарной эволюции, магнитосфере, полярных сияниях, гравитационного поля, и другом. Бортовая камера космического аппарата Junocam, также обещает сделать ошеломляющие изображения газового гиганта. Но помимо всего этого Juno и титановое хранилище покажут нам, насколько хорошо мы можем защитить космические аппараты от чрезвычайной радиации.

Juno все еще более чем в 160 млн км от места назначения и полностью функционирует. Как только он прибудет к Юпитеру, сразу же займет свою орбиту и приступит к работе. На сколько хорошо и на сколько долго зонд сможет выполнять свою работу, будет зависеть от того насколько эффективно титановое хранилище, которое ограждает сердце Juno от радиации.