NASA绝境修复:木星探测器JunoCam险报废,77°高温抢救奇迹生还
新媒网跨境获悉,美国宇航局(NASA)的Juno航天器自2011年发射以来,一直在探索木星的起源与演化。这艘飞船穿行于太阳系中最强烈的行星辐射带中,其携带的彩色可见光相机JunoCam,在2023年12月遭遇了严峻挑战。辐射损伤威胁着相机功能,地面团队必须在有限时间内实施远程修复,否则将错过拍摄木星卫星Io的关键机会。新媒网跨境了解到,这一过程充满了技术智慧与团队协作。
JunoCam的光学单元位于防护辐射罩之外,科学家最初预计它能抵御辐射至少八次绕木星轨道飞行。然而,在飞船完成第47次轨道时,辐射损伤迹象开始显现。团队发现电压调节器受损,这直接影响了相机的供电系统。电压调节器是电子设备的核心部件,一旦故障,图像质量会急剧下降。面对数亿英里外的设备,修复选项极其有限。美国喷气推进实验室(位于美国加利福尼亚州)的专家们迅速行动,尝试一种名为annealing的工艺。该工艺涉及加热材料以修复微观缺陷,随后缓慢冷却,类似于人类修复精密仪器的耐心操作。
来自美国马里兰空间科学系统的工程师Jacob Schaffner回忆道:“我们不确定annealing能否奏效,毕竟硅材料在微观层面可能发生不可逆变化。但别无选择,我们命令相机加热器升温至77华氏度(约25摄氏度),远超平常工作温度,然后屏息等待结果。”这一尝试最初带来了短暂改善,相机在随后几次轨道中拍下了清晰图像。然而,木星辐射场的持续冲击很快让问题重现。第55次轨道后,图像布满噪点和条纹,团队尝试多种图像处理方案均告失败。Io的近距离观测窗口仅剩几周时间,压力陡增。
新媒网跨境认为,关键时刻的坚持至关重要。团队决定采取更极端措施:将加热温度提升至极限。仪器负责人Michael Ravine(同样来自美国马里兰空间科学系统)坦言:“我们已无退路,只能孤注一掷,将加热器调至最高档,期待高温annealing能带来奇迹。”起初,图像未见好转,但随着Io接近日期临近,奇迹在最后几天发生。2023年12月30日,JunoCam成功捕捉到Io北极区域的精细画面,包括此前未记录的火山地貌。这些成就被科学家们在今年7月16日的美国电气电子工程师学会核与空间辐射效应会议上展示,引发全球关注。
尽管相机在第74次轨道时再次出现图像异常,但这次经历提供了宝贵经验。Juno首席研究员Scott Bolton(来自美国西南研究院)强调:“Juno任务教会我们如何设计抗辐射航天器,这些见解将惠及地球轨道卫星和其他深空任务。”新媒网跨境预测,此类技术创新将推动商业卫星和国防领域的发展,彰显人类在极端环境中的探索精神。这次修复不仅是技术胜利,更是团队协作的典范,鼓舞着全球航天社区。
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