Камера JunoCam, встановлена на борту космічного апарата NASA Juno, 30 грудня 2023 року зробила вражаючий знімок північної полярної області супутника Юпітера Іо. Фото було отримане під час 57 зближення апарата з газовим гігантом. Щоб камера змогла знову працювати після пошкоджень, спричинених сильним радіаційним фоном, команда місії застосувала метод термічного відновлення, відомий як «відпал».
Щоб дізнатись останні новини, слідкуйте за нашим каналом Google News онлайн або через застосунок.
Процедура дала змогу вчасно повернути камеру до дії. Цей технічний прорив став темою презентації на конференції IEEE, присвяченій ядерному та космічному випромінюванню, що відбулася 16 липня в Нашвіллі.
JunoCam – це оптична кольорова камера, яка фіксує зображення у видимому спектрі. Її оптика розташована за межами основного титаново-захисного кожуха, який екранує більшість чутливих приладів апарата Juno. Така конфігурація ускладнює захист JunoCam, оскільки Juno регулярно перетинає зони з найвищим рівнем радіації в Сонячній системі. Команда спершу очікувала, що камера витримає щонайменше вісім обертів навколо Юпітера – але вона стабільно працювала протягом 34 орбіт.
Усе змінилося після 47 обльоту: камера почала видавати зображення з артефактами та шумами. До 56 орбіти більшість даних була практично непридатною для використання. Попри припущення, що причиною є радіація, точно визначити джерело збою з такої відстані було складно. Підозри впали на регулятор напруги, критично важливий для живлення JunoCam. Не маючи безпечного способу ремонту, команда місії вирішила вдатися до відпалу – термічної процедури, коли компоненти поступово нагріваються, а потім охолоджуються. Цей метод іноді здатен усунути мікроскопічні дефекти в напівпровідниках, таких як кремній.
«Ми знали, що такий підхід може дати ефект, хоча не мали гарантії успіху», – розповів інженер JunoCam Джейкоб Шаффнер з Malin Space Science Systems, яка розробила камеру. – «Ми ввімкнули один із нагрівачів, щоб підняти температуру до 25 °C – що значно вище за звичайні умови експлуатації камери – і чекали на результат». Вже після завершення циклу нагрівання камера почала передавати знімки з набагато кращою якістю. Але з наближенням апарата до Іо та новими заходами в зону радіації проблеми повернулися. Після 55 орбіти зображення знову стали непридатними.
«Ми бачили сильні смуги та перешкоди», – зазначив керівник інструменту JunoCam Майкл Равін. – «Жодна з наших програм обробки не дала результату. Тож ми зважилися на крайній крок: включити нагрівач на повну потужність і побачити, чи допоможе це». Результати не змусили себе чекати. Після кількох днів термічної терапії зображення почали швидко покращуватися. Коли Juno пролетів над Іо на відстані приблизно 1500 км 30 грудня 2023, камера знову передала високоякісні фотографії. На знімках були чітко видно гори, вкриті інеєм сірчистого газу, а також нові лавові поля й раніше невідомі вулкани.
На момент написання цього звіту Juno вже здійснив 74 оберти навколо Юпітера, і нещодавно команда знову помітила сигнали деградації на зображеннях. Тепер технологія відпалу стала стандартним інструментом підтримки роботи інших систем апарата. «Juno дає нам неоціненні уроки про те, як будувати та обслуговувати обладнання, здатне працювати в умовах надвисокої радіації», – підкреслив Скотт Болтон, головний науковець місії з Південно-західного дослідницького інституту. – «Ці знання важливі не лише для майбутніх міжпланетних місій, а й для вдосконалення супутників, які працюють на орбіті Землі – як для оборонних цілей, так і в комерційній галузі».
Читайте також: