NASA günəş zondunu dəli istidən necə qoruyacaq

Bu həftəsonu meteor yağışı şərəfinə:VM üçünMeteor Yağışımallara 15% ENDİRİM! Burada alış -veriş edin!


TərəfindənTracy Vogel/Johns Hopkins Universiteti


Bir tərəfdən qırmızı parlayana qədər və digər tərəfə rahatca toxunana qədər üfürücü ilə yandıra biləcəyiniz bir istilik qalxanı, Günəş səthindən 4 milyon mil (6,4 milyon km) məsafədə uçan bir NASA zondunu qoruyacaq.

Qalxan, tezliklə istifadəyə veriləcək 'istilik problemi' dediklərini həll etmək üçün mühəndislərin illərlə apardıqları işlərin nəticəsidir.Parker Günəş Probu.

'Termal problem', ulduzumuzun xarici atmosferinə və ya korona birbaşa rekord qıran dalışın fövqəladə ağırlaşmalarına istinad etməyin qısa bir yoludur.




Zond Günəşin ətrafında fırlanır və məlumatları göyərtəsində olan alətlərlə qeyd edərkən, termal qoruma sistemi kosmik gəmini heç bir kosmik gəminin yaşamadığından daha güclü istidən qoruyacaq. Su ilə işləyən soyutma sistemi ilə birlikdə termal qoruma sistemi, zond cihazlarının əksəriyyətini 29.4 dərəcə C-də saxlayacaq-bu, gözəl bir yay gününə bərabərdir-TPS özü isə 2500 dərəcə istiliyə tab gətirir. Fahrenheit (1,371 dərəcə).

Termal qoruma sistemi olmadan, heç bir zond yoxdur.

Elisabeth AbelJohns Hopkins Universiteti Tətbiqi Fizika Laboratoriyasında TPS termal qurğusudur. Dedi:

Bu missiyanı yerinə yetirməyimizə imkan verən texnologiya idi - uçmasını təmin etmək. Çox enerji və zəhmət sərf etdiyiniz bir şeyi görmək, həqiqətən uçduğunu görmək inanılmaz dərəcədə həyəcanlı olacaq. Böyük bir gün olacaq.


Günəş kəşfiyyatçısı

Parker Solar Probe -un 11 avqust 2018 -ci ildə Canaveral burnundakı Kennedy Kosmos Mərkəzindən başlayacağı gözlənilir. (Açılış pəncərəsi 11 avqust şənbə günü açılır və 23 avqusta qədər davam edir.)

Yeddi illik missiyası müddətində araşdırma günəşin ən böyük sirlərini araşdıracaq: Niyə günəş küləyi günəşə külək daha yaxındır, amma səsdən daha sürətli bir seldir? Niyə tacın özü səthdən milyonlarla dərəcə isti? Kosmik gəmilərə müdaxilə edə bilən, Yerdəki əlaqələri poza bilən və astronavtları təhlükəyə ata bilən heyrətləndirici dərəcədə sürətli hərəkət edən günəş enerjisi hissəciklərinin arxasında hansı mexanizmlər dayanır?

Mühəndislər, on ildən çoxdur ki, günəşin ən pis enerjisini yandırmaq üçün istilik qalxanı yaratmışlar. Ön və arxa üzlüklər karbon-karbon təbəqələrdən hazırlanmışdır, xüsusən yüksək temperaturlara uyğun üstün mexaniki xüsusiyyətlərə malik yüngül materialdır.


Sənətçinin günəşə yaxınlaşan Parker Solar Probe kosmik gəmisi anlayışı. Missiya, Günəş fəaliyyəti ilə bağlı yeni məlumatlar təqdim edəcək və Yerdəki həyatı təsir edən əsas kosmos-hava hadisələrini proqnozlaşdırmaq qabiliyyətimizə kritik töhfələr verəcək. NASA vasitəsilə görüntü.

Bir düymün onda birindən azında, iki karbon-karbon təbəqə əyilmək üçün kifayət qədər incədir. Aralarında, ümumiyyətlə sümüklərin dəyişdirilməsi üçün tibbdə istifadə olunan təxminən 4.5 düym (11.4 sm) karbon köpük var. Bu sandviç dizaynı, hər şeyi sərtləşdirir-oluklu karton kimi-8 ayaqlı (2,4 metr) istilik qalxanının təxminən 160 kilo ağırlığında olmasına imkan verir.

Karbon özü istilik keçirir, amma karbon köpüyü yüzdə 97 havadır. İstiliyin keçməsi üçün o qədər də çox material yoxdur. İstilik qalxanı günəşə baxan tərəfdə 2500 dərəcə Fahrenheit (1371 dərəcə C), ancaq arxada yalnız 600 dərəcə Fahrenheit (316 dərəcə) olacaq.

Hətta karbon köpüyünün təsirli istilik yayma xüsusiyyətləri belə kosmik gəmini lazımi temperaturda saxlamaq üçün kifayət etmədi. Kosmosda soyutma təmin edəcək hava olmadığından, materialı istidən çıxarmağın yeganə yolu işıq yaymaq və foton şəklində istilik çıxarmaqdır. Bunun üçün başqa bir qoruyucu təbəqə lazım idi: istiliyi və işığı əks etdirən ağ örtük.

'Çirkin' olduğu üçün işləyir

Geniş sınaqdan sonra komanda parlaq ağ alüminium oksidə əsaslanan bir örtük üzərində dayandı. Bu örtük yüksək temperaturda reaksiya verə bilər, ancaq istilik qalxanının karbonu ilə bozara çevrilə bilər, buna görə də mühəndislər, istilik qalxanı ilə örtük arasına, bir -birinin qarşılıqlı təsirini dayandırmaq üçün bir saç telindən daha incə bir volfram təbəqəsi əlavə etdilər. . Kaplamanı daha ağ etmək və alüminium oksid taxıllarının istiyə məruz qaldıqda genişlənməsini maneə törətmək üçün nanölçülü dopantlar əlavə etdilər.

Sonra mühəndislər, örtüklərin ən yaxşı şəkildə necə yaradılacağını və tətbiq olunacağını müəyyənləşdirməli oldular.

Şəkil Greg Stanley/Johns Hopkins vasitəsilə.

Dennis Nagle, Sistem Elmləri və Mühəndisliyi Mərkəzinin əsas tədqiqat mühəndisidir. Nagle dedi:

Hər şey həm işığı əks etdirən, həm də istilik yayan keramika örtük tapmaqda çətinlik çəkirdi.

Tipik olaraq, emaye ilə işləyərkən, Nagle deyir ki, çəkiclə vurulduqda çatlayacaq sərt, gözeneksiz bir örtüyə üstünlük verilir. Ancaq Parker Solar Probe -nun üzləşəcəyi temperaturda hamar bir örtük qaya ilə vurulmuş bir pəncərə kimi qırılacaq.

Bunun əvəzinə, həddindən artıq mühitə tab gətirə biləcək vahid gözenekli bir örtük idi. Gözenekli bir örtükdə çatlamalar başladıqda, məsaməyə dəyəndə dayanır. Bir neçə kobud, dənəli təbəqə örtüyü təşkil edir - bir keramika taxıl dəsti digər təbəqənin qaçırdığı işığı əks etdirəcək qədərdir. Nagle zarafatla dedi:

Həmişə insanlara deyirəm ki, bu pis bir örtükdür. Yaxşı bir örtük etmək istəyirsinizsə, uğursuz olacaq.

Zond işə düşdükdən sonra, Veneranın yanından dəfələrlə uçacaq, tədricən günəşə yaxınlaşacaq, hətta ən yaxın məsafədə hələ də 45 milyon km -dən çox uzaq olan Merkuridən də çox yaxınlaşacaq. Ən yaxın yanaşmada, kosmik gəmi gün ərzində 430.000 mil (692.000 km) sürətlə hərəkət edəcək.

Aşağı xətt: Elm adamları Parker Solar Probe -nin istilik qalxanı təsvir edirlər.

Johns Hopkins Universiteti vasitəsilə