美國國家航空暨太空總署（NASA）的”歐羅巴快船”（Europa Clipper）任務在準備發射前往木星探索木衛二宜居性的過程中，重點解決電晶體輻射問題。這項任務面臨著抗輻射電晶體的挑戰，因為發現這些電晶體在木星的強烈輻射面前會變得不那麼耐用。美國太空總署各中心的測試旨在解決這些問題。

美國太空總署的”歐羅巴快船”（Europa Clipper）將以橢圓形路徑繞木星飛行，每次飛越木星時都會靠近木星的衛星”歐羅巴”，以收集數據。圖片來源：NASA/JPL-Caltech

美國國家航空暨太空總署（NASA）”歐羅巴號快艇”（Europa Clipper）任務的發射準備工作正在取得進展。太空船已於今年5 月運抵佛羅裡達州甘迺迪太空中心，團隊已成功安裝了高增益天線。

“歐羅巴號快艇”任務的工程師們繼續對幫助控制太空船上電流的電晶體進行大量測試，其使用的電晶體是經過輻射加固的，可以承受100 到300 千拉德的輻射（”拉德”是電離輻射吸收劑量的計量單位）。

不過，負責管理這項任務的美國太空總署南加州噴射推進實驗室（JPL）的任務小組正在對測試數據進行評估，這些數據表明，在某些條件下，一些晶體管可能會受到輻射水平明顯降低的影響。他們擔心其中一些零件可能無法承受木星系統的輻射，而木星系統是太陽系中輻射最強烈的環境。

位於馬裡蘭州勞雷爾的約翰霍普金斯應用物理實驗室（APL）和位於馬裡蘭州格林貝爾特的美國太空總署戈達德太空飛行中心也正在進行測試。 APL 與JPL 和NASA Goddard 合作設計了主太空船主體。

電晶體的問題是在5 月發現的，當時任務小組被告知，類似部件在輻射劑量低於預期的情況下也會出現故障。 2024 年6 月，發出了產業警報，通知用戶此問題。製造商正在與任務小組合作，支援正在進行的輻射測試和分析工作，以便更好地了解在歐羅巴快船太空船上使用這些零件的風險。

目前獲得的測試數據表明，在木星及其衛星木衛二附近的高輻射環境中，一些電晶體很可能會出現故障，因為這些零件的抗輻射能力不如預期。研究小組正在努力確定有多少晶體管可能會受到影響，以及它們在飛行中的表現如何。美國國家航空暨太空總署正在評估各種方案，以最大限度地延長電晶體在木星系統中的壽命。初步分析預計將於7 月底完成。

航太業界普遍使用抗輻射電子設備，以保護太空船免受太空中可能發生的輻射傷害。木星系統對太空船的危害尤其嚴重，因為它的巨大磁場（比地球磁場強2 萬倍）會捕獲帶電粒子，並將它們加速到非常高的能量，從而產生強烈的輻射，轟擊木衛二和其他內衛星。看來，可能影響太空船電晶體的問題是業界沒有意識到的現象，也是新發現的電晶體晶片批次輻射鑑定產業標準的漏洞。

歐羅巴快船號的發射期從10月10日開始，它將於2030年抵達木星，在多次飛越木星的過程中，它將進行科學調查，以了解歐羅巴的潛在宜居性。

據估計，”歐羅巴快艇”飛行任務的總費用約為50 億美元，是費用較高的行星科學飛行任務之一。這項預算涵蓋了太空船的開發、發射和規劃任務期間的運作。

編譯自/ ScitechDaily