Radiační trezor Juno - Juno Radiation Vault

Radiační trezor Juno (skříň se spouští na částečně postavenou kosmickou loď) v procesu instalace Juno, 2010
Juno Radiation Vault je zobrazen připojený, ale s otevřenou horní částí a viditelnými některými elektronickými skříňkami uvnitř trezoru
Kostku ve tvaru JRV lze vidět mezi nezabalenou hlavní miskou a větším šestihranným hlavním tělem kosmické lodi. Juno otřesové testování v listopadu 2010
Jupiterovy variabilní radiační pásy jsou znázorněny těmito radiovými emisemi z vysokoenergetických částic, jak je detekuje Cassini-Huygens když v roce 2000 pobýval Jupiter na cestě na Saturn

Radiační trezor Juno je oddíl uvnitř Juno kosmická loď, ve které je umístěna velká část elektroniky a počítačů sondy, a má nabídnout zvýšenou ochranu před zářením obsahu, protože sonda snáší radiační prostředí na planetě Jupiter.[1] Radiační trezor Juno je zhruba kostka se stěnami o tloušťce 1 cm (1/3 palce) titan kov, a každá strana má plochu asi metr čtvereční (10 čtverečních stop).[2] Trezor váží asi 200 kg (500 liber).[3] Uvnitř trezoru jsou hlavní boxy příkazů a zpracování dat a řízení výkonu spolu s dalšími 20 elektronickými boxy.[2] Trezor by měl snížit záření expozice asi 800krát, protože kosmická loď je vystavena očekávaným 20 milionům radů radiace[1] Nezastavuje veškeré záření, ale významně ho snižuje, aby omezil poškození elektroniky kosmické lodi.[2]

souhrn

Trezor byl srovnáván jako „brnění“ nebo jako „tank“ a elektronika uvnitř, jako „mozek“ kosmické lodi.[4] Energetické systémy byly popsány jako „srdce“.[5]

Bez ochranného štítu nebo radiační klenby by se Junov mozek smažil hned při prvním průchodu poblíž Jupiteru

— Juno's PI[6]

Trezor je jednou z mnoha funkcí mise, která pomáhá čelit vysokým úrovním radiace poblíž Jupiteru, včetně oběžné dráhy, která snižuje čas strávený v nejvyšších oblastech záření, radiačně odolné elektroniky a dalšího stínění komponent.[3] The dráty které vedou ven z trezoru, mají také zvýšenou ochranu, mají oplétaný plášť měď a nerezová ocel.[3] Některé další použité komponenty tantal kov pro stínění v Juno, a zatímco Vést je známý pro svůj stínící efekt, bylo zjištěno, že je v této aplikaci příliš měkký.[7] Jedním z důvodů, proč byl v této aplikaci zvolen titan nad olovem, bylo to, že titan lépe zvládal odpalovací napětí.[7]

Další štítovou částí kosmické lodi je Stellar Reference Unit (SRU), která má šestinásobné stínění, aby se zabránilo statickému vytváření obrazů v důsledku záření.[8]Juno je vesmírná sonda vyslaná k Jupiteru v roce 2011 a na oběžnou dráhu vstoupila v noci 4. července 2016.[9] Juno je součástí Nový program Frontiers NASA a byla také postavena za přispění Italské kosmické agentury (ASI).[9] Po příjezdu na Jupiter v červenci 2016 se mise vydala na 53denní oběžnou dráhu kolem planety a na konci 2010s shromáždila data pomocí svého vybavení.[10]

Uvnitř trezoru

Uvnitř trezoru je nejméně 20 různých krabic s elektronikou, které mají snížit množství záření, které přijímají.[11]

Příklady komponent uvnitř úložiště:

  • Příkaz a pole pro zpracování dat[2]
  • RAD750 mikroprocesor[12]
  • Napájecí a datová distribuční jednotka[2]
  • Termistor teplotní senzory[13]
  • UVS přístrojová elektronika[14]
  • Přijímače vln a elektronická skříňka[14]
  • Elektronika mikrovlnného radiometru[15][14][13]
  • JADE instrument Ebox (nebo E-Box)[16]
    • Nízkonapěťový napájecí modul[17]
    • Deska pro zpracování nástrojů[17]
    • Deska rozhraní snímače[17]
    • Vysokonapěťové napájecí zdroje (dva)[17]

JEDI a JunoCam nemají elektronické schránky uvnitř trezoru.[17]

Technologické vztahy

Návrh orbiteru Ganymede také zahrnoval návrh radiační trezoru typu Juno.[18] Jelikož je však záření méně na Jupiterově měsíci Ganymedu a na dráze oběžné dráhy, klenba by nemusela být tak silná, protože všechno ostatní by bylo podobné.[18] Jedním z důvodů, proč je záření na Jupiteru silné, ale omezeno na určité pásy, protože je generován ionty a elektrony uvězněni v oblastech v důsledku magnetického pole Jupitera.[19] Jupiterova magnetosféra je asi 20 000krát silnější než Země a je jednou ze studovaných položek Juno.[20] (viz také Juno's Magnetometr (MAG) nástroj)

Další kosmická loď s radiačními štíty byla Skylab, který potřeboval radiační štít nad oknem z borosilikátového skla, aby ho zastavil, a několik filmových kleneb.[21] Na palubě vesmírné stanice Skylab bylo pět kleneb pro fotografický film a největší vážil 1088 kg (2398 lb).[22][21] Juno je to poprvé, co má kosmická loď pro svou elektroniku titanový trezor.[12] Radiační kalení je obecně důležitou součástí konstrukce kosmické lodi, pokud je požadováno, a hlavním procesorem JunoRAD750 byl použit na jiných kosmických lodích, kde jsou zvýšené úrovně radiace, a je to radiačně tvrzené mikroprocesor.[12] Například RAD750 byl také použit na Zvědavost rover, zahájeno 26. listopadu 2011[23]

Navrhla to publikace Populární věda že Europa Lander může používat radiační trezor, jako je orbiter Juno Jupiter.[24]

Radiační infografika

Infografika o záření na Jupiteru

Viz také

Reference

  1. ^ A b „Sonda Juno poběží na pondělí na Jupiteru pekelnou radiační rukavicí“. ProfoundSpace.org. Citováno 2017-01-08.
  2. ^ A b C d E „NASA - Juno Armored Up to Go to Jupiter“. www.nasa.gov. Citováno 2017-01-06.
  3. ^ A b C „NASA - Juno Armored Up to Go to Jupiter“. www.nasa.gov. Citováno 2017-01-08.
  4. ^ „Juno's Armor“. 2016-06-18.
  5. ^ „Jak nová kosmická loď NASA přežije cestu vzpírající se smrti na Jupiter“. Populární mechanika. 2016-06-28. Citováno 2017-01-08.
  6. ^ Colorado Space News - Juno's Armor
  7. ^ A b "Juno's Armor | Colorado Space News". www.coloradospacenews.com. 2016-06-18. Citováno 2017-01-06.
  8. ^ Science, Sarah Lewin 2018-12-13T12: 08: 08Z; Astronomie. „Polární záře, blesky a prsteny Jupitera Amaze v překvapivých fotografiích NASA Juno“. ProfoundSpace.org. Citováno 2019-12-09.
  9. ^ A b „10 největších příběhů o vesmírných letech roku 2016“. ProfoundSpace.org. Citováno 2017-01-08.
  10. ^ „Juno NASA se připravuje na skok Jupiterova stínu“. NASA / JPL. Citováno 2019-12-09.
  11. ^ „Nastavení Juno's Radiation Vault“. 2016-06-24.
  12. ^ A b C Scharf, Caleb A. „Trezor Jupitera“. Scientific American Blog Network. Citováno 2017-01-06.
  13. ^ A b "Přehled nástroje - Juno". spaceflight101.com. Citováno 2017-01-06.
  14. ^ A b C Klíčové a jízdní požadavky pro sadu nástrojů Juno Payload Suite. Konference a výstava AIAA SPACE 2007 18. - 20. září 2007, Long Beach, Kalifornie. 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 .; Kitiyakara, A .; Maiwald, F .; Smith, S. (01.03.2008). Mikrovlnné radiometry od 0,6 do 22 GHz pro Juno, polární orbiter kolem Jupiteru. 2008 IEEE Aerospace Conference. s. 1–15. CiteSeerX  10.1.1.473.3408. doi:10.1109 / AERO.2008.4526403. ISBN  978-1-4244-1487-1.
  16. ^ McComas, D. J .; Alexander, N .; Allegrini, F .; Bagenal, F .; Beebe, C .; Clark, G .; Crary, F .; Desai, M. I .; Santos, A. De Los (2013-05-25). „Experiment Jovian Auroral Distribuce (JADE) na misi Juno k Jupiteru“. Recenze vesmírných věd. 213 (1–4): 547–643. Bibcode:2017SSRv..213..547M. doi:10.1007 / s11214-013-9990-9. ISSN  0038-6308.
  17. ^ A b C d E "Přehled nástroje - Juno". spaceflight101.com. Citováno 2017-01-08.
  18. ^ A b [1]
  19. ^ „Jak nová kosmická loď NASA přežije cestu vzpírající se smrti na Jupiter“. Populární mechanika. 2016-06-28. Citováno 2017-01-06.
  20. ^ „Jak sonda Juno přežije ničivé záření Jupiteru“. Populární věda. Citováno 2017-01-06.
  21. ^ A b „Radiační problémy spojené se Skylabem“. Leden 1972.
  22. ^ [2]
  23. ^ NASA zahajuje nejschopnější a nejodolnější rover na Mars
  24. ^ „Takto by mohl vypadat přistávací modul NASA pro Evropu“. Populární věda. Citováno 2017-02-15.

externí odkazy