Skarbiec promieniowania Juno

Juno Radiation Vault (pudełko opuszczane na częściowo skonstruowany statek kosmiczny) w trakcie instalacji na Juno , 2010
Skarbiec promieniowania Juno jest pokazany jako przymocowany, ale z otwartą górą i niektórymi skrzynkami elektronicznymi wewnątrz skarbca można zobaczyć
JRV w kształcie sześcianu można zobaczyć pomiędzy rozpakowaną anteną główną a większym sześciokątnym głównym korpusem statku kosmicznego. Testy wstrząsów Juno w listopadzie 2010 r
Pasy zmiennego promieniowania Jowisza są pokazane przez te emisje radiowe z wysokoenergetycznych cząstek wykrytych przez sondę Cassini-Huygens, kiedy w 2000 roku ominęła Jowisza w drodze na Saturna

Juno Radiation Vault to komora wewnątrz statku kosmicznego Juno , w której mieści się większość elektroniki i komputerów sondy, i która ma zapewniać zwiększoną ochronę zawartości przed promieniowaniem, gdy statek kosmiczny wytrzymuje środowisko promieniowania na planecie Jowisz . Krypta Promieniowania Juno to mniej więcej sześcian ze ścianami wykonanymi z tytanu o grubości 1 cm (1/3 cala) metalu, a każdy bok ma powierzchnię około metra kwadratowego (10 stóp kwadratowych). Skarbiec waży około 200 kg (500 funtów). Wewnątrz skarbca znajdują się główne skrzynki dowodzenia i przetwarzania danych oraz sterowania zasilaniem, a także 20 innych skrzynek elektronicznych. Sklepienie powinno zredukować na promieniowanie około 800 razy, ponieważ statek kosmiczny jest narażony na przewidywane 20 milionów radów promieniowania. Nie zatrzymuje całego promieniowania, ale znacznie je zmniejsza, aby ograniczyć uszkodzenia elektroniki statku kosmicznego.

Streszczenie

Porównywano sklepienie jako „zbroję” lub „czołg”, a elektronikę w środku, jak „mózg” statku kosmicznego. Systemy zasilania zostały opisane jako „serce”.

Bez osłony ochronnej lub sklepienia radiacyjnego mózg Juno usmażyłby się już przy pierwszym przejściu w pobliżu Jowisza

— PIP Junony _

Skarbiec jest jednym z wielu elementów misji, które pomagają przeciwdziałać wysokiemu poziomowi promieniowania w pobliżu Jowisza, w tym orbity, która skraca czas spędzony w obszarach o najwyższym promieniowaniu, elektroniki utwardzanej promieniowaniem i dodatkowego ekranowania komponentów. Przewody wyprowadzone ze skarbca również mają podwyższoną ochronę, posiadają osłonę z plecionki miedzianej i stali nierdzewnej . Niektóre inne komponenty wykorzystywały tantal do ekranowania w Juno i podczas gdy ołów jest znany ze swojego efektu ekranującego, okazał się zbyt miękki w tym zastosowaniu. Jednym z powodów, dla których w tym zastosowaniu wybrano tytan zamiast ołowiu, było to, że tytan lepiej radził sobie z naprężeniami startowymi.

Kolejną częścią osłony statku kosmicznego jest Stellar Reference Unit (SRU), która ma sześciokrotnie większą osłonę, aby zapobiec powstawaniu ładunków elektrostatycznych na obrazach z powodu promieniowania. Juno to sonda kosmiczna wysłana na Jowisza w 2011 roku, która weszła na orbitę w nocy 4 lipca 2016 roku. Juno jest częścią programu New Frontiers NASA i została również zbudowana przy pewnym udziale Włoskiej Agencji Kosmicznej (ASI). Po przybyciu na Jowisza w lipcu 2016 r. misja weszła na 53-dniową orbitę wokół planety i zebrała dane za pomocą zestawu oprzyrządowania pod koniec 2010 r.

Wewnątrz skarbca

Wewnątrz skarbca znajduje się co najmniej 20 różnych skrzynek z elektroniką, co ma na celu zmniejszenie ilości promieniowania, które otrzymują.

Przykłady komponentów wewnątrz skarbca:

  • Skrzynka do obsługi poleceń i danych
  • mikroprocesor RAD750
  • Jednostka dystrybucji zasilania i danych
  • Termistorowe czujniki temperatury
  • Skrzynka elektroniki instrumentu UVS
  • Odbiorniki instrumentów Waves i skrzynka z elektroniką
  • Elektronika radiometru mikrofalowego
  • Instrument JADE Ebox (lub E-Box)
    • Moduł zasilania niskiego napięcia
    • Płyta przetwarzania instrumentów
    • Płyta interfejsu czujnika
    • Zasilacze wysokiego napięcia (dwa)

JEDI i JunoCam nie mają skrzynek elektronicznych wewnątrz skarbca.

Relacje technologiczne

Propozycja orbitera Ganimedesa obejmowała również projekt sklepienia radiacyjnego podobnego do Juno. Ponieważ jednak promieniowanie jest mniejsze na Ganymede, księżycu Jowisza i na ścieżce orbitera, sklepienie nie musiałoby być tak grube, ponieważ wszystko inne byłoby podobne. Jednym z powodów, dla których promieniowanie jest silne na Jowiszu, ale ograniczone do pewnych pasów , jest to, że jest generowane przez jony i elektrony uwięzione w obszarach w wyniku pola magnetycznego Jowisza. Magnetosfera Jowisza jest około 20 000 razy silniejsza niż ziemska i jest jednym z obiektów badań Juno . ( patrz także Junona magnetometru (MAG))

Innym statkiem kosmicznym z osłonami przed promieniowaniem był Skylab , który potrzebował osłony przed promieniowaniem nad oknem ze szkła borokrzemianowego, aby zapobiec jego ciemnieniu, oraz kilku sklepień filmowych. Na pokładzie stacji kosmicznej Skylab znajdowało się pięć skrytek na kliszę fotograficzną, a największa ważyła 1088 kg (2398 funtów). Juno to statek kosmiczny z tytanowym sklepieniem dla elektroniki. Hartowanie radiacyjne jest ogólnie ważną częścią projektowania statków kosmicznych, gdy jest wymagane, a główny procesor Juno , RAD750 , był używany w innych statkach kosmicznych, w których występują podwyższone poziomy promieniowania, i jest to utwardzany promieniowaniem . Na przykład RAD750 był również używany w łaziku Curiosity , wystrzelonym 26 listopada 2011 r.

Popular Science zasugerowano, że Europa Lander może wykorzystywać sklepienie radiacyjne, takie jak orbiter Juno Jupiter.

Infografika promieniowania

Infografika na temat promieniowania na Jowiszu

Zobacz też

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Juno_Radiation_Vault&oldid=1136213861 ”