Радиационное хранилище Джуно - Juno Radiation Vault

Juno Radiation Vault (ящик опускается на частично построенный космический корабль) в процессе установки на Юнона, 2010
Хранилище Juno Radiation Vault показано прикрепленным, но с открытым верхом и можно увидеть некоторые из ящиков с электроникой внутри хранилища.
JRV в форме куба можно увидеть между неупакованной основной тарелкой и большим шестиугольным основным корпусом космического корабля. Юнона встряхивание в ноябре 2010 г.
Пояса переменной радиации Юпитера показаны этими радиоизлучениями от частиц высоких энергий, обнаруженными с помощью Кассини-Гюйгенс когда он в 2000 году двигался вдоль Юпитера на пути к Сатурну

Радиационное хранилище Джуно это отделение внутри Юнона космический корабль, в котором размещена большая часть электроники и компьютеров зонда, и предназначен для обеспечения повышенной защиты содержимого от излучения, поскольку космический корабль выдерживает радиационную среду на планете Юпитер.[1] Радиационное хранилище Juno представляет собой примерно куб со стенками толщиной 1 см (1/3 дюйма). титан металл, и каждая сторона имеет площадь около квадратного метра (10 квадратных футов).[2] Вес хранилища составляет около 200 кг (500 фунтов).[3] Внутри хранилища находятся основные блоки управления, обработки данных и управления питанием, а также 20 других электронных блоков.[2] Хранилище должно уменьшить радиация облучение примерно в 800 раз, так как космический корабль подвергается ожидаемому 20 миллионам рад излучения[1] Он не останавливает все излучение, но значительно снижает его, чтобы ограничить повреждение электроники космического корабля.[2]

Резюме

Убежище сравнивают как «броню» или как «танк», а электронику внутри - как «мозг» космического корабля.[4] Системы питания были описаны как «сердце».[5]

Без его защитного щита или радиационного хранилища мозг Юноны сгорел бы при первом же проходе вблизи Юпитера.

— Юнона's PI[6]

Хранилище - одна из многих функций миссии, призванных помочь противостоять высоким уровням радиации вблизи Юпитера, включая орбиту, которая сокращает время, проведенное в областях с самым высоким уровнем радиации, радиационно стойкая электроника и дополнительная защита компонентов.[3] В провода выходящие из хранилища также имеют повышенную защиту, имеют оплетку из плетеной медь и нержавеющая сталь.[3] Некоторые другие используемые компоненты тантал металл для защиты в Юноне, а пока вести известен своим экранирующим эффектом, в этом случае он оказался слишком мягким.[7] Одна из причин, по которой в этом приложении был выбран титан, а не свинец, заключалась в том, что титан лучше справлялся с пусковыми напряжениями.[7]

Другой защитной частью космического корабля является звездный эталонный блок (SRU), который имеет в шесть раз большую защиту для предотвращения образования статического электричества на изображениях из-за излучения.[8]Юнона космический зонд, отправленный к Юпитеру в 2011 году и вышел на орбиту в ночь на 4 июля 2016 года.[9] Юнона является частью Программа New Frontiers НАСА, а также был построен при участии Итальянского космического агентства (ASI).[9] После прибытия к Юпитеру в июле 2016 года миссия вышла на 53-дневную орбиту вокруг планеты и в конце 2010-х собрала данные с помощью своего набора инструментов.[10]

Внутри хранилища

Внутри хранилища есть как минимум 20 различных ящиков с электроникой, что предназначено для уменьшения количества получаемого ими излучения.[11]

Примеры компонентов внутри хранилища:

  • Окно управления данными и данными[2]
  • RAD750 микропроцессор[12]
  • Блок питания и распределения данных[2]
  • Термистор датчики температуры[13]
  • Блок электроники прибора UVS[14]
  • Приемники и электроника для инструментов Waves[14]
  • Электроника микроволнового радиометра[15][14][13]
  • JADE инструмент Ebox (или E-Box)[16]
    • Модуль низковольтного питания[17]
    • Доска обработки инструментов[17]
    • Плата интерфейса датчика[17]
    • Высоковольтные блоки питания (два)[17]

У JEDI и JunoCam нет электронных ящиков внутри хранилища.[17]

Технологические отношения

Предложение орбитального аппарата "Ганимед" также включало проект радиационного хранилища типа "Юнона".[18] Однако, поскольку на спутнике Юпитера Ганимеде и на траектории орбитального орбитального спутника излучение меньше, свод не должен быть таким толстым, при прочих равных.[18] Одна из причин сильного излучения на Юпитере, но ограниченного определенные ремни, потому что он генерируется ионами и электроны в ловушке в областях из-за магнитного поля Юпитера.[19] Магнитосфера Юпитера примерно в 20000 раз сильнее земной и является одним из объектов исследования. Юнона.[20] (смотрите также Юнона's Магнитометр (MAG) инструмент)

Еще один космический корабль с радиационными экранами был Скайлаб, которому требовался радиационный экран над окном из боросиликатного стекла, чтобы предотвратить его потемнение, и несколько пленочных хранилищ.[21] На борту космической станции Skylab было пять хранилищ для фотопленки, и самый большой из них весил 1088 кг (2398 фунтов).[22][21] Юнона Однако это первый раз, когда космический корабль снабжен титановым хранилищем для своей электроники.[12] Радиационное упрочнение в целом является важной частью конструкции космического корабля, когда оно требуется, и основным процессором Юнона, RAD750, использовался на других космических аппаратах, где есть повышенные уровни излучения, и это радиационно стойкий микропроцессор.[12] Например, RAD750 также использовался на Любопытство марсоход, запущен 26 ноября 2011 г.[23]

Это было предложено изданием Популярная наука что Европа Лендер может использовать радиационное хранилище, подобное орбитальному аппарату "Юнона-Юпитер".[24]

Инфографика радиации

Инфографика о радиации на Юпитере

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б "Зонд Юнона пройдёт адскую радиационную перчатку на Юпитере в понедельник". Space.com. Получено 2017-01-08.
  2. ^ а б c d е «НАСА -« Юнона »в броне для полета к Юпитеру». www.nasa.gov. Получено 2017-01-06.
  3. ^ а б c "НАСА - Юнона в броне, чтобы отправиться к Юпитеру". www.nasa.gov. Получено 2017-01-08.
  4. ^ "Доспехи Юноны". 2016-06-18.
  5. ^ «Как новый космический корабль НАСА переживет смертельную поездку на Юпитер». Популярная механика. 2016-06-28. Получено 2017-01-08.
  6. ^ Colorado Space News - Броня Юноны
  7. ^ а б "Броня Юноны | Colorado Space News". www.coloradospacenews.com. 2016-06-18. Получено 2017-01-06.
  8. ^ Наука, Сара Левин 2018-12-13T12: 08: 08Z; Астрономия. «Полярные сияния, молнии и кольца Юпитера поражают на удивительных фотографиях NASA Juno». Space.com. Получено 2019-12-09.
  9. ^ а б «10 величайших историй о космических полетах 2016 года». Space.com. Получено 2017-01-08.
  10. ^ "Юнона НАСА готовится прыгнуть в тень Юпитера". НАСА / Лаборатория реактивного движения. Получено 2019-12-09.
  11. ^ «Установка радиационного хранилища Юноны». 2016-06-24.
  12. ^ а б c Шарф, Калеб А. "Убежище Юпитера". Сеть блогов Scientific American. Получено 2017-01-06.
  13. ^ а б "Обзор инструмента - Юнона". spaceflight101.com. Получено 2017-01-06.
  14. ^ а б c Основные и управляющие требования для набора инструментов Juno Payload. Конференция и выставка AIAA SPACE 2007 18–20 сентября 2007 г., Лонг-Бич, Калифорния. AIAA 2007-6111. http://personal.linkline.com/dodger/AIAA-2007-6111.pdf
  15. ^ Pingree, P .; Janssen, M .; Oswald, J .; Brown, S .; Chen, J .; Hurst, K .; Китиякара, А .; Maiwald, F .; Смит, С. (2008-03-01). Микроволновые радиометры от 0,6 до 22 ГГц для Juno, полярного орбитального аппарата вокруг Юпитера. Конференция IEEE Aerospace 2008 г.. С. 1–15. CiteSeerX  10.1.1.473.3408. Дои:10.1109 / AERO.2008.4526403. ISBN  978-1-4244-1487-1.
  16. ^ МакКомас, Д. Дж .; Александр, Н .; Allegrini, F .; Bagenal, F .; Beebe, C .; Clark, G .; Crary, F .; Desai, M. I .; Сантос, А. Де Лос (2013-05-25). "Эксперимент по распределению полярных сияний на Юпитере (JADE) в ходе миссии Juno на Юпитер". Обзоры космической науки. 213 (1–4): 547–643. Bibcode:2017ССРв..213..547М. Дои:10.1007 / s11214-013-9990-9. ISSN  0038-6308.
  17. ^ а б c d е "Обзор инструмента - Юнона". spaceflight101.com. Получено 2017-01-08.
  18. ^ а б [1]
  19. ^ "Как новый космический корабль НАСА переживет смертельную поездку на Юпитер". Популярная механика. 2016-06-28. Получено 2017-01-06.
  20. ^ "Как космический корабль Juno переживет разрушительную радиацию Юпитера". Популярная наука. Получено 2017-01-06.
  21. ^ а б «Радиационные проблемы, связанные со Скайлэбом». Январь 1972 г.
  22. ^ [2]
  23. ^ НАСА запускает самый мощный и надежный марсоход на Марс
  24. ^ «Вот как может выглядеть посадочный модуль НАСА« Европа »». Популярная наука. Получено 2017-02-15.

внешняя ссылка