美國宇航局（NASA）周四透露，其耗資50億美元（約合363.38億元人民幣）的旗艦級任務(wù)——歐羅巴快船（Europa Clipper）探測器，正面臨晶體管耐用性的嚴(yán)峻考驗。這一關(guān)鍵問題直接關(guān)系到探測器能否在木星周圍極端輻射環(huán)境中按原計劃運行，從而探索木星海洋衛(wèi)星歐羅巴（木衛(wèi)二）上潛在的宜居環(huán)境。
歐羅巴快船任務(wù)的核心目標(biāo)是評估歐羅巴是否具備孕育外星生命的條件。該衛(wèi)星表面覆蓋著厚厚的冰層，冰層之下隱藏著一個龐大的海洋，其液態(tài)咸水含量是地球的兩倍。然而，這一充滿科學(xué)魅力的探索之旅，目前卻因晶體管耐輻射問題而蒙上了一層陰影。
晶體管作為計算機(jī)芯片和其他電子設(shè)備的基礎(chǔ)電子開關(guān)，其性能在強(qiáng)輻射環(huán)境下極易受損。木星系統(tǒng)，特別是其輻射帶，擁有地球周邊輻射水平50倍以上的高強(qiáng)度輻射，這對任何試圖進(jìn)入該區(qū)域的航天器都是一大挑戰(zhàn)。NASA的工程師們發(fā)現(xiàn)，某些金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管（MOSFET）在遠(yuǎn)低于歐羅巴周圍輻射水平的測試中就已經(jīng)出現(xiàn)故障，這引發(fā)了他們對探測器整體耐輻射能力的擔(dān)憂。
NASA噴氣推進(jìn)實驗室的項目經(jīng)理喬丹·埃文斯表示，評估飛船新發(fā)現(xiàn)的輻射脆弱性工作正在進(jìn)行中，團(tuán)隊仍有時間為發(fā)射做進(jìn)一步準(zhǔn)備。然而，他也承認(rèn)，如果無法及時解決這一問題，歐羅巴快船任務(wù)的發(fā)射時間表可能會受到影響，進(jìn)而影響到其科學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)。
歐羅巴快船探測器計劃于今年10月發(fā)射，預(yù)計需要五年多的時間才能抵達(dá)木星。一旦到達(dá)，探測器將繞木星運行，每隔幾周以不同角度和最近15英里的距離掠過歐羅巴，以極高的分辨率拍攝其表面90%的區(qū)域，并深入研究其海洋、冰層和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
為了應(yīng)對輻射挑戰(zhàn)，NASA工程師正在考慮多種解決方案，包括在探測器敏感部位增加屏蔽層、建造“輻射艙”以容納關(guān)鍵部件，以及使用更加抗輻射的芯片。然而，這些措施的實施效果和成本都需要仔細(xì)權(quán)衡。
本月，NASA噴氣推進(jìn)實驗室的一個特別小組將與科學(xué)家和工程師分享關(guān)于芯片耐輻射測試的初步結(jié)果，以評估探測器在現(xiàn)有技術(shù)條件下的生存能力和任務(wù)可行性。如果情況不容樂觀，NASA領(lǐng)導(dǎo)層或?qū)⒉坏貌恢匦驴紤]任務(wù)計劃或調(diào)整發(fā)射時間表。
歐羅巴快船任務(wù)不僅是NASA探索宇宙奧秘的重要一步，也是人類尋找外星生命線索的關(guān)鍵嘗試。因此，解決晶體管耐輻射問題對于確保任務(wù)成功至關(guān)重要。NASA及其合作伙伴正全力以赴，以克服這一技術(shù)障礙，推動人類太空探索事業(yè)向前發(fā)展。
原創(chuàng)文章，作者：NASA，如若轉(zhuǎn)載，請注明出處：http://2079x.cn/article/667323.html
