„Parker Solar Probe“: kaip NASA planuoja „paliesti saulę“ ir ne išlydyti

$config[ads_kvadrat] not found

The Parker Solar Probe - Smarter Every Day 198

The Parker Solar Probe - Smarter Every Day 198

Turinys:

Anonim

„Parker Solar Probe“ yra ne tik viena iš ambicingiausių NASA misijų, bet atrodo, kad ji trikdo logiką. Šią vasarą paleidžiamas erdvėlaivis įeis į saulės koroną ir keliaus per medžiagą, kurios temperatūra viršija milijoną laipsnių pagal Celsijų. Taigi, kodėl jis nesilydo?

„Parker Solar Probe“ pradės 4 rugpjūčio mėn. „NASA“ vadinamą „60 metų misija“, per keturis milijonus mylių nuo paviršiaus, kad surinktų precedento neturinčius duomenis apie saulės koroną ar išorinę atmosferą. Jei tai bus sėkminga, ji taps pirmuoju erdvėlaiviu, įeinančiu į saulės koroną, ir mėgaukitės vos 85 laipsnių balta vidine temperatūra, o išorinis apvalkalas supa saulės spindesį. Zondas iš esmės bus „tai yra puikus“ šuo.

NASA atskleidė, kodėl šis kosminis šuo ketvirtadienį tokioje ekstremalioje aplinkoje nebus ištirpęs. Norėdami suprasti, kodėl „Parker Solar Probe“ nesilydys, kosmoso agentūra paaiškino pagrindines šilumos ir temperatūros, jos individualaus šilumos skydo ir erdvėlaivio naujoves.

„Parker Solar Probe“ temperatūros ir šilumos santykis

Skirtumas tarp šilumos ir temperatūros padės „Parker Solar Probe“ misijai atlikti šiek tiek daugiau (bet ne daug daugiau). Temperatūra - tai matavimas, kaip greitai juda dalelės, o šiluma - tai, kiek energijos perduodama. Taigi, vietoje, kuri dažniausiai yra tuščia kaip erdvė, aukšta temperatūra ne visada reiškia didelę šilumą. Dalelės gali greitai judėti ir sukurti aukštą temperatūrą, tačiau, kadangi jų yra labai mažai, jie pernelyg daug šilumos neperduos į erdvėlaivį.

„Parker Solar Probe“ keliauja per erdvę su temperatūra kelis milijonus laipsnių, jis nesijaus daugumos šilumos, o šilumos skydo paviršius pasieks tik 2500 laipsnių pagal Celsijų.

„Parker Solar Probe“ šilumos skydas

Tai vis dar gana karšta. Patyręs 2500 laipsnių pagal Celsijų laipsnį, nieko nereikia nuskusti ir užtikrinti, kad „Parker Solar Probe“ neužtektų, kai kurie vėlavimai lėmė paleidimo planavimą. Norint atlaikyti šilumą, NASA įdiegė skydą, vadinamą terminės apsaugos sistema, arba TPS.

Sukurtas Johns Hopkins taikomosios fizikos laboratorijos, TPS yra pagamintas iš lengvosios anglies putų šerdies, kurią papildo dvi anglies-anglies kompozitinės plokštės. Skydelis nuo saulės yra purškiamas balta danga, kuri atspindės kuo daugiau saulės energijos nuo erdvėlaivio. Jis yra tik 4,5 cm storio, tačiau tikimasi, kad beveik visi prietaisai bus saugūs.

„Parker Solar Probe“ matavimo taurė

Tačiau ne kiekvienas instrumentas bus apsaugotas TPS. Faradėjaus taurė yra jutiklis, kuris išmeta saulės vėją matuojant šilumos skydą, ir norint gauti tikslią informaciją, jis negalėjo būti apsaugotas TPS.

Taigi, kodėl ne Faradėjaus tirpsta?

„Dėl saulės atmosferos intensyvumo turėjo būti sukurtos unikalios technologijos, užtikrinančios, kad ne tik prietaisas išliktų išlikęs, bet ir laive esanti elektronika gali atsiųsti tikslius rodmenis“, - paaiškino NASA Susannah Darling. Puodelis pagamintas iš molibdeno lydinio titano-cirkonio-molibdeno lakštų, suteikiančių jam lydymosi tašką apie 4 260 laipsnių pagal Celsijų. Žetonai, gaminantys Faradėjaus puodelio elektrinį lauką, yra pagaminti iš volframo, kurio metalas yra didžiausia žinoma lydymosi temperatūra. Faradėjaus, turinčio 6192 laipsnių pagal Celsijų laipsnį slenkstį prieš Fahrenheitą, turi rūkymo kambarį, kad būtų galima surinkti saulės vėjo duomenis.

Paleidus rugpjūčio 4 d., „Parker Solar Probe“ naudos „Veneros“ gravitacinį traukiklį, kad sumažėtų orbita aplink saulę. Šie „flybys“ užtruks maždaug septynerius metus, o galiausiai zondas taps beveik 3,7 mln. Mylių nuo saulės sistemos centro. Galutinis jo ciklas saulės koronoje yra tikimasi 2024 m. Pabaigoje. Tačiau dėl šios novatoriškų technologijų nužudymo visą laiką turėtų būti vėsinama.

$config[ads_kvadrat] not found