Прогрели на снимки: инженеры NASA починили камеру в 596 млн км от Земли
В декабре 2023 года инженеры NASA спасли главную камеру зонда Juno, находящегося на орбите вокруг Юпитера. Они вернули к жизни поврежденный прибор, чтобы успеть сделать снимки спутника Ио. Сделали они это дистанционно — с Земли, находясь на расстояния около 600 миллионов километров от цели. Способ ремонта был до гениальности прост. Подробности необычной ремонтной операции специалисты представили на конференции по радиационным эффектам в ядерной и космической технике IEEE, которая прошла 16 июля в Нэшвилле.
Камера JunoCam снимает Юпитер и его спутники в видимом диапазоне. Она закреплена снаружи титановой капсулы, которая защищает чувствительную электронику от сильнейшего радиационного излучения. Этот корпус спасает научные приборы внутри, но сама камера находится под постоянным обстрелом радиации. Когда аппарат создавался, ученые рассчитывали, что JunoCam выдержит первые восемь витков вокруг планеты. Она продержалась гораздо дольше: без сбоев работала до 34-го витка, пока не завершилась основная часть миссии.
Однако со временем последствия облучения стали заметны. На 47-м витке появились первые артефакты на изображениях, а к 56-му витку почти все снимки оказались испорчены. Инженеры из компании Malin Space Science Systems в Сан-Диего, которая разработала JunoCam, предположили, что причиной стал отказ стабилизатора напряжения. Это ключевой элемент, питающий камеру. Починить его на месте невозможно, поэтому команда решила попробовать прогреть камеру.
Этот метод называется отжигом. Его применяют, чтобы восстанавливать материалы после повреждений, например, при работе с кремнием. Идея в том, что нагрев до умеренной температуры и медленное охлаждение могут залечить микроскопические дефекты. Хотя точно, как это работает в условиях космоса, никто не знает.
Инженер Якоб Шаффнер объяснил, что нагревали камеру до 25 °C — это намного теплее, чем обычные рабочие условия JunoCam. После прогрева камера начала передавать четкие изображения, и это продолжалось несколько витков. Но к 55-му витку ситуация снова ухудшилась — снимки покрылись помехами и шумами. Приближалась запланированная встреча с Ио, и у команды оставался один шанс — нагреть камеру до максимума.
Инженеры повысили температуру еще сильнее и начали получать тестовые снимки. Первые дни не принесли заметного улучшения, но за несколько суток до сближения с Ио изображение вдруг стало значительно чище. Когда 30 декабря 2023 года зонд пролетел в 1 500 километрах от поверхности Ио, камера снова работала почти как новая. Ее изображения показали горные массивы, покрытые инеем из диоксида серы, и вулканы с огромными потоками застывшей лавы, которых ранее не наблюдали.
На сегодня Juno совершил уже 74 оборота вокруг Юпитера. Во время последнего пролета помехи снова вернулись. Тем не менее, техника отжига уже помогла не только камере, но и другим приборам зонда.
По словам руководителя миссии Скотта Болтона из Юго-западного исследовательского института в Сан-Антонио, опыт Juno помогает создавать системы, устойчивые к радиации. Эти наработки пригодятся не только в будущих космических миссиях, но и в спутниках, которые работают на орбите Земли.
Фото NASA/SwRI/MSSS
Самое популярное
