
美国宇航局(NASA)周四透露,其耗资50亿美元(约合363.38亿元人民币)的旗舰级任务——欧罗巴快船(Europa Clipper)探测器,正面临晶体管耐用性的严峻考验。这一关键问题直接关系到探测器能否在木星周围极端辐射环境中按原计划运行,从而探索木星海洋卫星欧罗巴(木卫二)上潜在的宜居环境。
欧罗巴快船任务的核心目标是评估欧罗巴是否具备孕育外星生命的条件。该卫星表面覆盖着厚厚的冰层,冰层之下隐藏着一个庞大的海洋,其液态咸水含量是地球的两倍。然而,这一充满科学魅力的探索之旅,目前却因晶体管耐辐射问题而蒙上了一层阴影。
晶体管作为计算机芯片和其他电子设备的基础电子开关,其性能在强辐射环境下极易受损。木星系统,特别是其辐射带,拥有地球周边辐射水平50倍以上的高强度辐射,这对任何试图进入该区域的航天器都是一大挑战。NASA的工程师们发现,某些金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)在远低于欧罗巴周围辐射水平的测试中就已经出现故障,这引发了他们对探测器整体耐辐射能力的担忧。
NASA喷气推进实验室的项目经理乔丹·埃文斯表示,评估飞船新发现的辐射脆弱性工作正在进行中,团队仍有时间为发射做进一步准备。然而,他也承认,如果无法及时解决这一问题,欧罗巴快船任务的发射时间表可能会受到影响,进而影响到其科学目标的实现。
欧罗巴快船探测器计划于今年10月发射,预计需要五年多的时间才能抵达木星。一旦到达,探测器将绕木星运行,每隔几周以不同角度和最近15英里的距离掠过欧罗巴,以极高的分辨率拍摄其表面90%的区域,并深入研究其海洋、冰层和内部结构。
为了应对辐射挑战,NASA工程师正在考虑多种解决方案,包括在探测器敏感部位增加屏蔽层、建造“辐射舱”以容纳关键部件,以及使用更加抗辐射的芯片。然而,这些措施的实施效果和成本都需要仔细权衡。
本月,NASA喷气推进实验室的一个特别小组将与科学家和工程师分享关于芯片耐辐射测试的初步结果,以评估探测器在现有技术条件下的生存能力和任务可行性。如果情况不容乐观,NASA领导层或将不得不重新考虑任务计划或调整发射时间表。
欧罗巴快船任务不仅是NASA探索宇宙奥秘的重要一步,也是人类寻找外星生命线索的关键尝试。因此,解决晶体管耐辐射问题对于确保任务成功至关重要。NASA及其合作伙伴正全力以赴,以克服这一技术障碍,推动人类太空探索事业向前发展。
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