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美国宇航局如何从3.7亿英里外拯救一台相机

Posted on 2025-07-23

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一位匿名读者引用了 Phys.org 的报道:美国宇航局绕木星运行的朱诺号航天器的任务团队于 2023 年 12 月执行了一次深空移动,以修复其 JunoCam 成像仪,从而拍摄木星卫星木卫一的照片。7 月 16 日,在纳什维尔举行的电气和电子工程师协会核与空间辐射效应会议的技术会议上,展示了这次远距离保存的结果。JunoCam 是一种彩色可见光相机。相机的光学单元位于钛壁辐射室的外面,该辐射室保护着朱诺号许多工程和科学仪器的敏感电子元件。这是一个具有挑战性的位置,因为朱诺号的旅行会带它穿越太阳系中最强烈的行星辐射场。虽然任务设计人员相信 JunoCam 可以在木星的前八圈内运行,但没有人知道该仪器在那之后能持续多久。在朱诺号最初的34次绕行(其主要任务)中,朱诺相机运行正常,传回的图像被团队例行纳入任务的科学论文中。随后,在第47次绕行期间,成像仪开始出现辐射损伤的迹象。到第56次绕行时,几乎所有图像都损坏了。虽然团队知道问题可能与辐射有关,但在数亿英里之外,很难精确定位朱诺相机内部的具体损坏位置。线索指向一个损坏的电压调节器,它对朱诺相机的电源至关重要。由于修复方案有限,团队转而采用一种名为退火的工艺,即将材料加热一段时间,然后缓慢冷却。虽然该工艺尚不完全清楚,但其原理是加热可以减少材料中的缺陷。退火过程结束后不久,朱诺相机就开始为接下来的几次绕行拍摄清晰的图像。但朱诺号每次绕行都越来越深入木星辐射场的中心。到第55次绕行时,图像再次出现问题。 “在轨道运行55圈后,我们的图像充满了条纹和噪点,”马林空间科学系统公司的朱诺相机仪器负责人迈克尔·拉文说道。“我们尝试了不同的图像处理方案来提高质量,但都不起作用。几周后,木卫一即将与我们近距离接触,我们只能孤注一掷了:唯一没试过的办法就是把朱诺相机的加热器开到最大,看看更极端的退火处理能否拯救我们。” 在退火处理期间发回地球的测试图像在第一周几乎没有改善。然后,随着木卫一即将接近地球,图像质量开始显著改善。 2023年12月30日,当朱诺号探测器抵达距离木星表面930英里(1500公里)以内时,其拍摄的图像质量几乎与相机发射当天一样好,捕捉到了木卫一北极地区的详细景象,揭示了覆盖着二氧化硫霜冻的山体从平原上陡然升起,以及此前从未被探测到的拥有广阔熔岩流场的火山。迄今为止,这艘太阳能航天器已绕木星飞行74圈。最近,在朱诺号第74次绕行期间,图像噪点再次出现。

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在 Slashdot 上阅读更多内容。

原文: https://science.slashdot.org/story/25/07/22/0642211/how-nasa-saved-a-camera-from-370-million-miles-away?utm_source=rss1.0mainlinkanon&utm_medium=feed

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