美國太空總署（NASA）日前證實，其木星探測器朱諾號（Juno）上的可見光相機JunoCam，於2023年底成功透過實驗性退火（annealing）技術完成遠距修復，使其能順利拍攝木星火山衛星「木衛一」（Io）北極區域的清晰影像。此舉不僅挽救了重要的科學觀測任務，也為其他在高輻射環境中運作的太空系統提供寶貴經驗。
JunoCam是朱諾號任務的重要設備，負責拍攝木星及其衛星的可見光彩色影像。由於該相機安裝於輻射防護艙外，長期暴露於木星強烈輻射環境中，原設計僅預期支撐前八次環繞任務。然而，JunoCam超出預期地在前34次飛行中穩定運作，傳回大量可用科學影像。
問題於第47次軌道飛行開始顯現，影像出現雜訊與條紋，顯示輻射損傷逐步累積。到第56次飛行時，JunoCam拍攝的影像幾乎完全損壞。NASA與負責相機開發的Malin Space Science Systems團隊推斷，可能是電壓調節器受損，該元件為供電關鍵核心。在無法更換硬體、且距離地球數億公里下，團隊決定冒險嘗試退火處理——將元件加熱至高於常溫，再緩慢冷卻，以期修復材料內部缺陷。
遠程加熱元件 修復缺陷
首次退火時，團隊命令JunoCam加熱至攝氏25度（華氏77度），約為平常操作溫度上限。此操作一週後，JunoCam影像品質顯著改善，並於數次任務中穩定工作。然而，隨著朱諾號逐步深入木星輻射核心地帶，第55次軌道影像再度劣化，傳回的照片出現大量雜訊。
面對木衛一近距離掠過任務迫在眉睫，團隊決定進行更高強度退火，將相機加熱器調至最高。儘管初期幾乎無成效，但隨著2023年12月30日飛掠木衛一距離僅1,500公里接近時，影像品質迅速恢復。JunoCam最終成功拍攝該衛星北極區域的高清畫面，展現出覆蓋二氧化硫霜的山地與未曾記錄的火山與熔岩流場，畫質幾乎與發射初期相同。
截至目前，朱諾號已完成74次木星環繞飛行。儘管最近一次影像再次出現雜訊，團隊已將退火技術延伸應用至其他儀器與子系統，作為長期維護策略。NASA科學家指出，朱諾號不僅提供木星探測資料，更在太空器抗輻射設計與遠距維修技術上提供前所未有的實驗基礎，未來有望應用於地球軌道衛星、國防與商業太空任務。
朱諾號由NASA噴射推進實驗室（JPL）主導管理，隸屬於NASA新前沿計劃，並由多家美國與國際機構共同參與開發。此次退火成功案例，已於7月16日於納許維爾舉行的IEEE核與太空輻射效應會議上正式發表，受到國際太空科學界高度關注。 （編輯部）
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