Если Юнона испытает более низкие уровни радиации, чем Галилей, почему она выйдет из строя намного быстрее?

В разделе « Орбита и окружающая среда» в статье Википедии о космическом корабле «Юнона» говорится:

Для сравнения, Юнона получит гораздо более низкий уровень радиации, чем орбитальный аппарат Галилео на своей экваториальной орбите.

Причина частично в том, что у Галилея была более экваториальная орбита, чтобы он мог выполнить большое количество близких облетов лун Юпитера для сбора данных. Юнона тщательно избегает этого, оставаясь на практически полярной орбите, которая в основном избегает интенсивных радиационных поясов, по крайней мере, в начале миссии.

Галилей проработал примерно семь лет. Он был выведен на орбиту Юпитера в декабре 1995 года, камера проработала до января 2002 года, а в сентябре 2003 года космический корабль был выведен с орбиты, все еще находясь под управлением.

Если «Юнона» получит меньше радиации, чем «Галилео», и все же ее системы начнут выходить из строя в течение нескольких месяцев, а кажется, в основном в течение одного года, даже с электроникой в ​​титановом радиационном хранилище, почему она выйдет из строя намного быстрее ?

Я предполагаю, что это побочный эффект закона Мура. Пиксели намного меньше, а транзисторы 20 лет спустя стали намного меньше, возможно, в 100–1000 раз меньше по объему на элемент, поэтому, хотя они намного быстрее и мощнее, они гораздо, намного более чувствительны к излучению. Но это только предположение.

Если «Юнона» получит гораздо меньше радиации, чем «Галилео», почему ожидается, что она выйдет из строя намного быстрее?

Каково было ожидаемое время подъема Галилея? Ваш вопрос нуждается в обновлении, потому что теперь кажется, что вы сравниваете ожидаемый срок службы Juno с фактическим сроком службы Galileo.

Ответы (1)

Похоже, что у Юноны гораздо более низкий апоапсис (например, http://spaceflight101.com/juno/juno-mission-trajectory-design/ ), чем у Галилея (например, http://solarsystem.nasa.gov/galileo/mission ). /journey-orbital.cfm ). Тем не менее, Юнона должна совершить только 36 витков, а Галилео - 34, так что похоже, но более высокий апоапсис Галилея привел к большей продолжительности.

Правка/обновления На веб-сайте миссии
или где-либо еще (что я смог найти) четко не указано , почему Юнона просуществовала бы в течение более короткого периода времени, чем Галилео , но у меня есть несколько догадок, в произвольном порядке:

  • Галилей не полагался на солнечные батареи, которые разрушаются в таких суровых радиационных условиях.
  • В Galileo использовалась более старая электроника (например, транзисторы гораздо большего размера), которые уже только из-за своего размера делают их более устойчивыми к суровым радиационным условиям.
  • Как указано выше, больший апоапсис приведет к большей продолжительности миссии, чем у Юноны, для того же количества юпитерианских орбит.
  • (Это чисто предположение.) Топливо также может быть ограничением, поскольку одним из основных требований миссии является сход с орбиты, который заставит Юнону сгореть в атмосфере Юпитера.

Я также должен отметить, что многие приборы Галилея вышли из строя (в том числе из-за радиационного повреждения) до схода с орбиты в атмосферу Юпитера.

@uhoh - Итак, я пошел копать, и никто четко не сказал, почему, но у меня есть три предположения. Во-первых, Галилей не полагался на солнечные батареи, которые разрушаются в таких суровых радиационных условиях. Во-вторых, Galileo использовал более старые электроны (например, гораздо более крупные транзисторы), которые уже только из-за своего размера делают их более устойчивыми к суровым условиям окружающей среды. Третий мой ответ, опубликованный выше, а именно, что только по его орбите миссии потребуется больше времени, чтобы завершить ~ 36 витков (кстати, многие из систем Галилео отказали до завершения миссии).
Если кто-то хочет углубиться в аспект электроники: похоже, что Galileo использовал радиационно стойкие 1802 и 2901 (см. Galileo — Настоящие распределенные вычисления в космосе ), а Juno использует RAD750 .