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ジュノー放射線貯蔵庫は、ジュノー宇宙船の内部にある区画で、探査機の電子機器やコンピューターの多くを収容しており、宇宙船が木星の放射線環境に耐える間、内容物に対する放射線の保護を強化することを目的としています。[1]ジュノー放射線貯蔵庫はほぼ立方体で、壁は厚さ1 cm (1/3インチ) のチタン金属でできており、各面の面積は約1平方メートル (10平方フィート) です。[2]貯蔵庫の重量は約200 kg (500ポンド) です。[3]貯蔵庫の中には、主要なコマンドおよびデータ処理および電源制御ボックスと、その他の電子ボックス20個が入っています。[2]宇宙船は予想される2000万ラドの放射線にさらされるため、貯蔵庫は放射線被ばくを約800倍削減するはずです[1]すべての放射線を止めるわけではありませんが、宇宙船の電子機器への損傷を制限するために大幅に放射線を減らします。[2]
まとめ
金庫室は「鎧」や「戦車」に例えられ、内部の電子機器は宇宙船の「頭脳」に例えられている。[4]電力システムは「心臓」に例えられている。[5]
保護シールドや放射線室がなければ、ジュノーの脳は木星に初めて接近した瞬間に焼けてしまうだろう。
— ジュノの私立探偵[6]
この金庫室は、木星付近の高放射線レベルに対抗するためのミッションの多くの特徴の1つであり、最も高い放射線領域に滞在する時間を短縮する軌道、耐放射線性電子機器、コンポーネントの追加シールドなどが含まれます。[ 3]金庫室から出るワイヤーも保護が強化されており、編組銅とステンレス鋼のシースが付いています。[ 3 ]ジュノーの他のコンポーネントの一部はシールドにタンタル金属を使用していましたが、鉛は シールド効果があることで知られていますが、この用途では柔らかすぎることがわかりました。[7]この用途で鉛ではなくチタンが選ばれた理由の1つは、チタンの方が打ち上げ時のストレスに対処しやすいためです。[7]
宇宙船のもう一つのシールド部分は恒星基準ユニット（SRU）で、放射線による画像上の静電気の発生を防ぐために6倍のシールドを備えています。[8] ジュノーは2011年に木星に送られた宇宙探査機で、2016年7月4日の夜に軌道に入りました。[9] ジュノーはNASAのニューフロンティア計画の一部であり、イタリア宇宙機関（ASI）の協力を得て建造されました。[9] 2016年7月に木星に到着した後、ミッションは木星を53日間周回し、2010年代後半に一連の計測機器を使用してデータを収集しました。[10]
金庫の内部
金庫の中には少なくとも20個の異なる電子機器ボックスがあり、それらが受ける放射線の量を減らすことを目的としています。[11]
金庫内のコンポーネントの例:
- コマンドおよびデータ処理ボックス[2]
- RAD750マイクロプロセッサ[12]
- 電力・データ分配ユニット[2]
- サーミスタ温度センサー[13]
- UVS計器電子ボックス[14]
- ウェーブス機器受信機と電子ボックス[14]
- マイクロ波放射計電子機器[15] [14] [13]
- JADE計器Ebox（またはE-Box）[16]
- 低電圧電源モジュール[17]
- 計測処理ボード[17]
- センサーインターフェースボード[17]
- 高電圧電源装置（2台）[17]
JEDIとJunoCamには金庫内に電子ボックスはありません。[17]
技術関係
ガニメデ探査機の提案には、ジュノーのような放射線貯蔵庫の設計も含まれていた。[18]しかし、木星の衛星ガニメデと探査機の軌道上では放射線が少ないため、他の条件が同じであれば、貯蔵庫はそれほど厚くする必要はない。[18]木星で放射線が強く、特定の帯に限られている理由の1つは、木星の磁場によって閉じ込められたイオンと電子によって放射線が生成されるからである。 [19]木星の磁気圏は地球の約2万倍の強さで、ジュノーの研究対象の一つとなっている。[20]（ジュノーの磁力計（MAG）装置 も参照）
放射線シールドを備えた別の宇宙船はスカイラブで、ホウケイ酸ガラスの窓が暗くなるのを防ぐために放射線シールドといくつかのフィルム保管庫が必要でした。[21]スカイラブ宇宙ステーションには写真フィルム用の保管庫が5つあり、最大のものは1088 kg（2398ポンド）の重さがありました。[22] [21]一方、 ジュノーは電子機器用のチタン保管庫を備えた宇宙船です。[12]一般に放射線耐性は、必要な場合に宇宙船設計の重要な部分であり、ジュノーのメインプロセッサであるRAD750は、放射線レベルが高い他の宇宙船でも使用されており、放射線耐性マイクロプロセッサです。[12]たとえば、RAD750は、2011年11月26日に打ち上げられたキュリオシティローバーでも使用されました[23]
雑誌『ポピュラーサイエンス』は、エウロパ着陸船が木星探査機ジュノーのような放射線貯蔵庫を使用するかもしれないと示唆した。[24]
放射線インフォグラフィック
参照
- ガリレオ（宇宙船）、NASAの木星探査機1989-2003も高放射線に耐えた
- ヴァン・アレン放射線帯（地球の放射線帯）
- エウロパ クリッパー(2010 年代に検討中の次の木星探査ミッション)
- 放射線防護
参考文献
- ^ ab 「ジュノ探査機、月曜に木星で地獄のような放射線の試練を受ける」Space.com 。 2017年1月8日閲覧。
- ^ abcde 「NASA – Juno Armored Up to Go to Jupiter」www.nasa.gov . 2017年1月6日閲覧。
- ^ abc 「NASA – Juno Armored Up to Go to Jupiter」www.nasa.gov . 2017年1月8日閲覧。
- ^ “Juno's Armor”. 2016年6月18日. 2017年1月7日時点のオリジナルよりアーカイブ。2017年1月6日閲覧。
- ^ 「NASAの新しい宇宙船はいかにして木星への命がけの旅を生き延びるのか」『ポピュラーメカニクス』 2016年6月28日。 2017年1月8日閲覧。
- ^ 「コロラド宇宙ニュース – ジュノの装甲」。2017年1月7日時点のオリジナルよりアーカイブ。2017年1月6日閲覧。
- ^ ab "Juno's Armor | Colorado Space News". www.coloradospacenews.com . 2016-06-18. 2017-01-07時点のオリジナルよりアーカイブ。 2017-01-06閲覧。
- ^ Science、Sarah Lewin 2018-12-13T12:08:08Z; Astronomy (2018年12月13日)。「NASAのジュノーが撮影した驚きの写真に、木星のオーロラ、稲妻、環が驚愕」。Space.com 。2019年12月9日閲覧。
{{cite web}}: CS1 maint: 数値名: 著者リスト (リンク) - ^ ab 「2016年の宇宙飛行に関する10大ニュース」Space.com 。 2017年1月8日閲覧。
- ^ 「NASAのジュノ、木星の影を飛び越える準備」NASA/JPL 。 2019年12月9日閲覧。
- ^ 「ジュノーの放射線貯蔵庫の設置」2016年6月24日。
- ^ abc Scharf, Caleb A. 「The Jupiter Vault」。Scientific American Blog Network 。2017年1月6日閲覧。
- ^ ab 「計器概要 – ジュノー」。spaceflight101.com 。2017年1月6日閲覧。
- ^ abc ジュノー ペイロード スイートの機器のキーと駆動要件。AIAA SPACE 2007 カンファレンス & 展示会、2007 年 9 月 18 ～ 20 日、カリフォルニア州ロングビーチ。AIAA 2007-6111。http://personal.linkline.com/dodger/AIAA-2007-6111.pdf
- ^ Pingree, P.; Janssen, M.; Oswald, J.; Brown, S.; Chen, J.; Hurst, K.; Kitiyakara, A.; Maiwald, F.; Smith, S. (2008-03-01). 「木星を周回する極軌道衛星 Juno 用の 0.6 ～ 22 GHz のマイクロ波放射計」2008 IEEE 航空宇宙会議. pp. 1–15. CiteSeerX 10.1.1.473.3408 . doi :10.1109/AERO.2008.4526403. ISBN 978-1-4244-1487-1. S2CID 41709045。
- ^ McComas, DJ; Alexander, N.; Allegrini, F.; Bagenal, F.; Beebe, C.; Clark, G.; Crary, F.; Desai, MI; Santos, A. De Los (2013-05-25). 「ジュノー木星探査ミッションにおける木星オーロラ分布実験 (JADE)」.スペースサイエンスレビュー. 213 (1–4): 547–643. Bibcode :2017SSRv..213..547M. doi : 10.1007/s11214-013-9990-9 . ISSN 0038-6308.
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- ^ 「NASA の新しい宇宙船はいかにして木星への命がけの旅を生き延びるのか」『ポピュラーメカニクス』 2016 年 6 月 28 日。2017年 1 月 6 日閲覧。
- ^ 「ジュノー宇宙船は木星の壊滅的な放射線をどう耐えるか」。ポピュラーサイエンス。 2017年1月6日閲覧。
- ^ ab Braly, JE; Heaton, TR (1972 年 1 月)。「スカイラブに関連する放射線問題」。NASA 、ワシントン、宇宙における自然放射線と人為的放射線に関する国家シンポジウム議事録。
- ^ ブレイリー、ジョン、ヒートン、トーマス（1972年1月1日）。「スカイラブに関連する放射線問題」（PDF）。宇宙における自然放射線と人工放射線に関する全国シンポジウム議事録。NASA 。 2022年11月7日閲覧。
- ^ 「NASAが最も有能で堅牢な火星探査車を打ち上げる」ジェット推進研究所。2021年3月3日時点のオリジナルよりアーカイブ。2017年1月6日閲覧。
- ^ 「NASAのエウロパ着陸船はこんな感じになるかも」。ポピュラーサイエンス。2017年2月15日閲覧。
外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、ジュノー (宇宙船)に関連するメディアがあります。
- NASA – ジュノーの放射線貯蔵庫の設置 – 2010 年 7 月
- ジュノテレコミュニケーションズ (2012) (.pdf)