NASA朱諾號太空船攝影機成功「微修復」 破解強輻射損害難題

記者林育如／編譯

美國太空總署（NASA）指出，朱諾號（Juno）木星探測器上的攝影機JunoCam，在經歷長時間強烈輻射損害後，透過一項實驗性加熱技術成功恢復拍攝功能，為未來深空高輻射環境下的太空設備修復提供重要借鏡。

朱諾號於2023年12月在距離地球數億英里的深空中，成功執行了一項關鍵修復任務。JunoCam的光學單元雖裝在鈦合金防輻射倉外，仍因長期穿越太陽系內輻射最強烈的木星輻射帶，導致成像品質逐步退化。經過前33圈軌道穩定運作後，從第47圈開始攝影機出現輻射傷害，至第56圈幾乎無法拍出清晰影像。

團隊分析發現，JunoCam的電壓調節器受到損害，電力供應不穩成為主因。無法直接更換硬體，工程師嘗試使用「退火」（annealing）技術，即透過加熱後緩慢冷卻，修復半導體材料微小缺陷。JunoCam的加熱器被指令提升至攝氏25度左右（華氏77度），遠高於平時溫度。加熱完成後，攝影機影像明顯回復清晰，支援後續多圈軌道拍攝。

然而隨著朱諾號越飛越深入輻射帶，第55圈後影像再次惡化。為了捕捉2023年底靠近木星火山衛星伊歐（Io）的珍貴畫面，團隊再度大幅提高加熱器溫度進行「極限退火」，數天後畫質奇蹟般回穩。12月30日，朱諾號距離伊歐表面僅930英里（約1500公里）時，成功拍攝出火山和硫磺覆蓋山峰的清晰影像，揭露衛星北極未曾記錄的地貌細節。

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截至目前，朱諾號已繞木星74圈。團隊發現退火技術在緩解輻射損害方面成效卓著，並已將此技術應用於其他科學儀器與工程子系統，期待為未來地球軌道及更遠太空任務開啟輻射防護新篇章。

朱諾號首席研究員Scott Bolton表示，「這次經驗將有助於開發更耐輻射的太空系統，不論是國防、商業衛星還是NASA的其他太空任務，都能受益匪淺。」

資料來源：NASA

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