朱諾號作為一個無人探測器,也要走偏心率極大的極地軌道,是否說明在未來載人抵近探測木星輻射問題難以解決?
比如加厚含鉛的飛船艙壁,比如靠飛船本身產生的強力磁場,比如宇航員吃防輻射藥丸/這個玄,其實對於載人探測我總覺得最大的危險不是真空,低溫,而是看不見的威脅,就像輻射和微隕石。不知道有什麼比較可行的方案?
靠加厚艙壁屏蔽所需的厚度基本上會大到不可接受。磁場偏轉可能還有點希望(相當於加速器偏轉線圈的大型超導線圈,正好可以用燃料箱的液氫冷卻)。
按照朱諾號木星探測器:進擊吧,屠龍勇士! - 天文八卦學 - 知乎專欄
在35圈的全壽命期內,經過1厘米厚的鈦殼屏蔽之後到達矽片的總劑量達到25krad=250Gy,按輻射成分乘以1~20的係數(伽馬射線=1,實體粒子較高)之後相當於250~5000Sv不等。
核輻射劑量單位
人類受到急性輻射損傷的半致死劑量只有約1Sv……所以上去不到十分之一圈就掛了。
如果加厚屏蔽,當屏蔽層達到1厘米厚度以上之後由於高能質子的次級輻射穿透力較強,屏蔽效果隨厚度增加衰減很慢,甚至達不到反比例函數。要達到勉強可用,可能要幾十厘米以上厚度的金屬或者一米以上厚度的水,然後飛船的質量和發射所需的能量會大到不可接受……畢竟現在主流的飛船艙壁只有幾毫米厚度,而且把飛船送入木星軌道所需的速度增量遠大於去月球、火星。
地球低軌道極軌和高偏心率極軌的輻射劑量與厚度的關係(後者為2年總劑量):
各種版本的衛星輻射屏蔽計算教程備註:25krad也是耐輻射能力較好的工業級電子器件一般能承受的最大總劑量。NASA一般在航天器關鍵的核心部位使用特殊工藝的耐輻射器件,但外圍搭載的科學儀器經常使用經過測試篩選的工業級器件(畢竟品種功能更齊全),而且公布了相應的資料庫。
我覺著……只要使勁加厚艙壁,總是可以把輻射控制下來的。
代價是對航天器的動力系統要求很高。
正是應了古語:只要動力足,板磚飛上天……
具體的我不知道,畢竟不是搞航天器設計的……
是這樣的,我們地球目前採用的防輻射方式主要是以金屬板防護為主,但是對於高能的粒子,這種方式通過簡單的加厚是沒有用的,可以採用航天器自帶強磁場使輻射粒子偏轉的方式防輻射。根據我國航天專家的規劃相應技術可能要在2050以後中國才有可能實現,也是僅僅對於載人登火
謝邀。不能說明,更大的原因是可以藉此探測更大的具有代表性的空間區域,以及穿越不同的邊界層。
可以用木星衛星作為跳板,並不需要一次性抵近木星
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