Estuche protector para electrónica de la sonda que orbita Júpiter
La bóveda de radiación de Juno (la caja que se baja a la nave espacial parcialmente construida) en proceso de instalación en Juno , 2010La bóveda de radiación Juno se muestra adjunta, pero con la parte superior abierta y se pueden ver algunas de las cajas electrónicas dentro de la bóveda.El JRV, con forma de cubo, se puede ver entre la antena principal sin envolver y el cuerpo principal hexagonal más grande de la nave espacial. Prueba de vibración de Juno en noviembre de 2010Los cinturones de radiación variable de Júpiter se muestran mediante estas emisiones de radio de partículas de alta energía detectadas por Cassini-Huygens cuando pasó por Júpiter en 2000 en su camino hacia Saturno.
La Bóveda de Radiación Juno es un compartimento dentro de la nave espacial Juno que alberga gran parte de la electrónica y las computadoras de la sonda, y está destinada a ofrecer una mayor protección de la radiación a los contenidos a medida que la nave espacial soporta el entorno de radiación en el planeta Júpiter . [1] La Bóveda de Radiación Juno es aproximadamente un cubo, con paredes hechas de metal de titanio de 1 cm de espesor (1/3 de pulgada) , y cada lado tiene un área de aproximadamente un metro cuadrado (10 pies cuadrados). [2] La bóveda pesa alrededor de 200 kg (500 libras). [3] Dentro de la bóveda se encuentran las cajas principales de comando y manejo de datos y control de energía, junto con otras 20 cajas electrónicas. [2] La bóveda debería reducir la exposición a la radiación unas 800 veces, ya que la nave espacial está expuesta a unos 20 millones de rads de radiación previstos [1] No detiene toda la radiación, pero la reduce significativamente para limitar el daño a la electrónica de la nave espacial. [2]
Resumen
La bóveda ha sido comparada con una “armadura” o un “tanque”, y los componentes electrónicos que contiene son como el “cerebro” de la nave espacial. [4] Los sistemas de energía han sido descritos como un “corazón”. [5]
Sin su escudo protector, o bóveda de radiación, el cerebro de Juno se freiría en el primer paso cerca de Júpiter.
— El investigador privado de Juno [6]
La bóveda es una de las muchas características de la misión para ayudar a contrarrestar los altos niveles de radiación cerca de Júpiter, incluida una órbita que reduce el tiempo que se pasa en las regiones de mayor radiación, electrónica endurecida contra la radiación y protección adicional en los componentes. [3] Los cables que salen de la bóveda también tienen una mayor protección, tienen una funda de cobre trenzado y acero inoxidable . [3] Algunos otros componentes utilizaron metal de tantalio para el blindaje en Juno, y aunque el plomo es conocido por su efecto de blindaje, se encontró que era demasiado blando en esta aplicación. [7] Una razón por la que se eligió el titanio en lugar del plomo en esta aplicación fue porque el titanio era mejor para manejar las tensiones del lanzamiento. [7]
Otra parte del escudo de la nave espacial es la Unidad de Referencia Estelar (SRU), que tiene seis veces el blindaje para evitar la formación de estática en las imágenes debido a la radiación. [8] Juno es una sonda espacial enviada a Júpiter en 2011 y entró en órbita la noche del 4 de julio de 2016. [9] Juno es parte del programa Nuevas Fronteras de la NASA y también fue construida con algunas contribuciones de la Agencia Espacial Italiana (ASI). [9] Después de llegar a Júpiter en julio de 2016, la misión entró en una órbita de 53 días alrededor del planeta y recopiló datos utilizando su conjunto de instrumentación a fines de la década de 2010. [10]
Dentro de la bóveda
Hay al menos 20 cajas electrónicas diferentes dentro de la bóveda, lo que tiene como objetivo reducir la cantidad de radiación que reciben. [11]
Receptores de instrumentos de ondas y caja electrónica [14]
Electrónica de radiómetros de microondas [15] [14] [13]
Caja electrónica del instrumento JADE (o E-Box) [16]
Módulo de fuente de alimentación de bajo voltaje [17]
Placa de procesamiento de instrumentos [17]
Placa de interfaz de sensor [17]
Fuentes de alimentación de alto voltaje (dos) [17]
JEDI y JunoCam no tienen cajas electrónicas dentro de la bóveda. [17]
Relaciones tecnológicas
Una propuesta para un orbitador de Ganimedes también incluía un diseño para una bóveda de radiación similar a la de Juno. [18] Sin embargo, debido a que la radiación es menor en la luna Ganimedes de Júpiter y en la trayectoria del orbitador, la bóveda no tendría que ser tan gruesa, siendo todo lo demás similar. [18] Una razón por la que la radiación es fuerte en Júpiter, pero confinada a ciertos cinturones , es porque es generada por iones y electrones atrapados en áreas como resultado del campo magnético de Júpiter. [19] La magnetosfera de Júpiter es aproximadamente 20.000 veces más fuerte que la de la Tierra y es uno de los elementos de estudio de Juno . [20] (ver también el instrumento Magnetómetro ( MAG) de Juno )
Otra nave espacial con escudos de radiación fue Skylab , que necesitaba un escudo de radiación sobre una ventana de vidrio de borosilicato para evitar que se oscureciera, y varias bóvedas de película. [21] Había cinco bóvedas para película fotográfica a bordo de la estación espacial Skylab, y la más grande pesaba 1088 kg (2398 lb). [22] [21] Juno es la nave espacial con una bóveda de titanio para su electrónica, sin embargo. [12] El endurecimiento de la radiación en general es una parte importante del diseño de naves espaciales cuando se requiere, y el procesador principal de Juno , el RAD750 , se ha utilizado en otras naves espaciales donde hay niveles elevados de radiación, y es un microprocesador endurecido por radiación . [12] Por ejemplo, el RAD750 también se utilizó en el rover Curiosity , lanzado el 26 de noviembre de 2011 [23]
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Enlaces externos
Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre Juno (nave espacial) .
NASA – Instalación de la bóveda de radiación de Juno – Julio de 2010
