فضاپیمای «Europa Clipper» ناسا قرار است اویل آبان ماه امسال سفرش به سوی سیاره مشتری را آغاز کند تا به بررسی وجود آب در زیر سطح یکی از قمرهای این سیاره بپردازد. اما چند ماه مانده به پرتاب، مشکلی احتمالی در ترانزیستورهای این فضاپیما چالشی جدی پیش روی مهندسان این پروژه قرار داد.
به گزارش Futrurism، ماموریت 5 میلیارد دلاری «اروپا کلیپر» ناسا که قرار است ماه آینده آغاز شود، یک هدف علمی تاریخی را دنبال خواهد کرد. این کاوشگر عظیم با پنل‌های خورشیدی با طول بیش از 100 فوت (۳۰ متر)، برای سفر به مشتری طراحی شده است. هدف اصلی این ماموریت بررسی یکی از بزرگ‌ترین قمرهای مشتری به نام «اروپا» است که تصور می‌شود زیر سطح یخ‌زده آن، اقیانوسی عمیق وجود داشته باشد که دو برابر آب‌های موجود در زمین را در خود جای داده است. اروپا کلیپر تا سال 2030 در راه خواهد بود و پس از رسیدن به مقصد، چندین پرواز نزدیک به این قمر انجام خواهد داد تا ببیند آیا این جهان آبی قادر به پشتیبانی از حیات است یا خیر.
اما در اردیبهشت ماه امسال، تنها چند ماه قبل از زمان برنامه‌ریزی‌شده برای پرتاب، دانشمندان ناسا متوجه یک مشکل جدی در فضاپیما شدند. در آزمایش‌های انجام شده مشخص شد که تعدادی از ترانزیستورهای ماسفت اروپا کلیپر ممکن است به دلیل تشعشعات شدید مشتری دچار مشکل شوند. به طور خاص، تابشهای قوی ناشی از میدان مغناطیسی بزرگ مشتری باعث تخریب این قطعات الکترونیکی خواهد شد. این مشکل به قدری جدی بود که اگر حل نمی‌شد، مأموریت عملاً با شکست مواجه می‌شد.
میدان مغناطیسی مشتری
مشتری بزرگ‌ترین سیاره منظومه شمسی است که میدان مغناطیسی قوی آن یکی از بزرگ‌ترین چالش‌ها در کاوش این سیاره است. این میدان مغناطیسی ذرات باردار را جذب کرده و آنها را با سرعت‌های فوق‌العاده‌ای شتاب می‌دهد که باعث ایجاد نوارهای تشعشع شدید می‌شود. این تابش می‌تواند به تجهیزات الکترونیکی از جمله MOSFETهای مورد بحث آسیب جدی وارد کند.
این قطعات که قرار بود در برابر تابشهای مشتری مقاوم باشند در تست‌ها ناکام ماندند تا چالشی جدی پیش روی پروژه قرار گیرد. دانشمندان با وجود 1500 ترانزیستور در سراسر فضاپیما، نمی‌دانستند کدام یک از آنها نیاز به تعویض دارد و تعویض همه آنها می‌توانست هزینه‌ای تا یک میلیارد دلار داشته باشد و سال‌ها زمان ببرد. همچنین اگر فضاپیما نتواند در پنجره 21 روزه در ماه اکتبر (مهر - آبان) پرتاب شود، این ماموریت به طور فاجعه‌باری به تأخیر خواهد افتاد. «Curt Niebur»، یکی از پژوهشگران ارشد این پروژه، در این باره می‌گوید:
این از آن ایمیل‌هایی است که بلافاصله آن را باز می‌کنید، می‌خوانید و بعد پاسخ می‌دهید: خیلی ممنون که این اطلاعات را به اشتراک گذاشتید. سپس سر خود در یک بالش فرو می‌بردی و از شدت وحشت فریاد می‌زنید.
خوشبختانه آزمایش‌های بعدی نشان داد که این ترانزیستورها به دلیل وجود اثری به نام «Annealing» توان انجام این مأموریت را خواهند داشت. در این فرآیند، گرمای ناشی از تابش می‌تواند به ترمیم نسبی ترانزیستورها کمک کند و اتم‌های آسیب‌دیده را به وضعیت اولیه خود بازگرداند. این فرآیند به این معنا بود که اگر اروپا کلیپر تعداد پروازهای خود را کاهش دهد و از تجهیزات الکترونیکی به طور محدود استفاده کند، ممکن است ماموریت نجات یابد، هرچند که این راه‌حل همچنان با عدم قطعیت‌هایی همراه بود.
اما تیم مأموریت نمی‌خواست به کم راضی شود. آنها پیشنهاد کردند که نمونه‌هایی از هر نوع MOSFET را در جعبه‌ای موسوم به «جعبه قناری» قرار دهند. این جعبه به عنوان یک سیستم هشدار اولیه عمل می‌کرد و دانشمندان را از زمان آسیب دیدن ترانزیستورها مطلع می‌کرد تا بتوانند قبل از وقوع آسیب شدید، تجهیزات الکترونیکی را خاموش کنند. این پیشنهاد به سرعت عملی شد و به نظر می‌رسد این راه‌حل بهتر از حد انتظار کار می‌کند.
در همین رابطه بخوانید:
- خبر امیدوارکننده ناسا درباره کاوشگر فضایی وویجر 1
- سوء استفاده از امواج سرگردان؛ چین جنگنده‌های پنهان‌کار را با تحلیل سیگنال‌های استارلینک شناسایی می‌کند
اکنون با وجود چالش‌های فراوان، مأموریت اروپا کلیپر طبق برنامه‌ریزی پیش می‌رود و احتمالاً ماه آینده پرتاب خواهد شد. با حرکت فضاپیما به سوی مشتری، دانشمندان و مهندسان ناسا با نگرانی منتظر خواهند بود تا ببینند آیا سیستم‌های فضاپیما در برابر تشعشعات شدید مقاومت خواهند کرد یا خیر.
نظر خود را اضافه کنید.
برای ارسال نظر وارد شوید
ارسال نظر بدون عضویت در سایت