IT之家 7 月 14 日消息，美國宇航局 (NASA) 周四表示，他們正在研究造價 50 億美元（IT之家備注：當前約 363.38 億元人民幣）的飛往木星海洋衛(wèi)星歐羅巴（木衛(wèi)二）的探測器上晶體管的耐用性問題。該問題讓人擔心飛船在木星周圍強輻射環(huán)境下能否按原計劃運行。
歐羅巴快船 (Europa Clipper) 被 NASA 列為“旗艦”級任務，代表其科學意義最為重大，此次設備問題可能導致任務出現(xiàn)重大延誤。專家指出，如果飛船按原計劃在 10 月份發(fā)射，可能無法實現(xiàn)評估歐羅巴是否存在宜居環(huán)境的科學目標。
問題在于晶體管能否抵抗木星系統(tǒng)強大的輻射，晶體管是計算機芯片和其他電子設備的基礎電子開關。太空充滿來自宇宙射線和太陽耀斑等釋放的輻射，所有飛船都需要一定程度的輻射防護。但歐羅巴的軌道位于一個特別危險的區(qū)域，即木星輻射帶，那里的輻射水平是地球周邊輻射的 50 倍以上。
“朱諾號”是目前環(huán)繞木星運行的一個較小型 NASA 探測器，其首席研究員斯科特?博爾頓 (Scott Bolton) 說道，航天器工程師擔心兩種類型的輻射劑量。累積劑量會隨時間增加，而劑量率則是輻射的突然增加。輻射會破壞飛船計算機中的數(shù)據(jù)，引起短路，擾亂電壓水平并燒毀電子設備。為了減輕這種影響，飛船制造商可以在敏感的裸露部位放置屏蔽層；建造容納關鍵部件的“輻射艙”；或者使用抗輻射部件，例如現(xiàn)在引起擔憂的芯片。
5 月 3 日，位于加州帕薩迪納的 NASA 噴氣推進實驗室 (Jet Propulsion Laboratory) 的工程師們從“非 NASA 客戶”那里得知，至關重要的抗輻射芯片在輻射水平“遠低于”預期的情況下測試失敗。實驗室的歐羅巴快船項目經(jīng)理喬丹?埃文斯 (Jordan Evans) 上個月在空間研究委員會 (Space Studies Board) 的會議上介紹了這個問題，該委員會是美國國家科學院的一個委員會，負責為 NASA 提供咨詢建議。
埃文斯說，評估飛船新發(fā)現(xiàn)的輻射脆弱性“正在進行中”，“我們還有時間在為發(fā)射做準備的同時繼續(xù)這項工作?！?/p>
歐羅巴快船上出現(xiàn)問題的芯片被稱為金屬氧化物半導體場效應晶體管 (MOSFET)。NASA 行星科學部門飛行項目負責人香農(nóng)?菲茨帕特里克 (Shannon Fitzpatrick) 本周在行星科學咨詢委員會 (Planetary Science Advisory Committee) 的會議上表示，“我們發(fā)現(xiàn)其中一些 MOSFET 在低于歐羅巴周圍輻射水平的情況下出現(xiàn)故障?！彼€在會議上表示，工程師尚未解決這個問題。
目前歐羅巴快船上的芯片由德國半導體公司英飛凌科技 (Infineon Technologies) 制造，也用于軍用航天器。英飛凌的一位發(fā)言人拒絕就“實際或潛在客戶”置評，但表示公司“制定了嚴格的流程，以確保我們的產(chǎn)品符合所有相關質(zhì)量和性能標準?！?/p>
所有訪問過木星的航天器都必須應對木星的輻射。但只有通過近距離接觸并一頭扎進歐羅巴的輻射沼澤，歐羅巴快船任務才能研究歐羅巴的海洋、冰層和內(nèi)部的關鍵謎團。為了盡量減少輻射暴露，飛船將繞木星運行，而不是直接繞歐羅巴運行，每隔幾周會以不同的角度和最近 15 英里的距離掠過歐羅巴。
通過這項計劃，歐羅巴快船將在其預定的四年任務中以極高的分辨率拍攝歐羅巴表面 90% 的區(qū)域。
飛船及其特制的科學儀器旨在確定歐羅巴是否適合外星生命居住。歐羅巴的大小與地球的月球相當，被冰殼包裹。冰殼下面是一個海洋，其液態(tài)咸水含量是地球的兩倍。在過去的 40 億年中，這個海洋一直與其溫暖的巖石海底以及彗星和小行星帶來的有機物質(zhì)進行化學反應。
本月，噴氣推進實驗室的一個專門研究芯片的“特別小組”將與任務的科學家和工程師分享初步結果。他們正在模擬飛船如果像現(xiàn)在這樣發(fā)射，可以在歐羅巴周圍生存多長時間。如果工程師無法確認航天器能夠按照設計完成任務，美國宇航局領導層可能不得不重新考慮任務計劃或改變其發(fā)射時間表。歐羅巴快船發(fā)射后將需要五年多的時間才能到達木星。
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