Parker Solar Probe: Hvordan NASA planlægger at "røre ved solen" og ikke smelte

$config[ads_kvadrat] not found

An International Agreement to Collaborate on Artemis on This Week @NASA – October 30, 2020

An International Agreement to Collaborate on Artemis on This Week @NASA – October 30, 2020

Indholdsfortegnelse:

Anonim

Parker Solar Probe er ikke kun en af ​​NASAs mest ambitiøse missioner, men det synes at udfordre logik. Rumfartøjet slated for at starte denne sommer vil komme ind i solens corona og rejse gennem materiale med temperaturer større end en million grader Fahrenheit. Så hvorfor smelter det ikke?

Parker Solar Probe vil påbegynde 4. august på, hvad NASA kalder "en mission 60 år i gang", der kommer inden for fire millioner miles af overfladen for at indsamle hidtil usete data om solens corona eller ydre atmosfære. Hvis det lykkes, bliver det det første rumfartøj til at komme ind i solens corona og nyde en mild indre temperatur på kun 85 grader, mens den ydre skal omgiver sig i solens brande. Sonden vil i det væsentlige være udførelsen af ​​"dette er fint" hund.

NASA afslørede videnskaben bag, hvorfor denne rumhund ikke smelter i et så ekstremt miljø på torsdag. For at forstå, hvorfor Parker Solar Probe ikke smelter, forklarede rumbureauet nøglekoncepter for varme mod temperatur, dets brugerdefinerede varmeskærm og rumfartøjets unikke innovation.

Parker Solar Probe Temperatur vs. Varme

Forskellen mellem varme og temperatur vil hjælpe med at gøre Parker Solar Probe's mission tilsyneladende lidt mere (men ikke meget mere) gennemførlig. Temperatur er en måling af, hvor hurtigt partikler bevæger sig, mens varmen refererer til, hvor meget energi der overføres. På et sted, der for det meste er tomt som rum, betyder høje temperaturer ikke altid høj varme. Partikler kunne bevæge sig hurtigt og skabe høj temperatur, men da der er så få af dem, vil de ikke overføre så meget varme til rumfartøjet.

Mens Parker Solar Probe skal rejse gennem et rum med temperaturer af flere millioner grader, vil det ikke føle det meste af den varme, og overflade af varmeafskærmningen vil kun nå 2.500 grader Fahrenheit.

Parker Solar Probe's varmeskærm

Det er dog stadig temmelig varmt. Oplever 2.500 grader Fahrenheit er intet at scoff på, og at sikre en umodnet Parker Solar Probe kan have forårsaget nogle forsinkelser i planlægningen af ​​lanceringen. For at modstå varmen installerede NASA et skjold, der kaldes det termiske beskyttelsessystem eller TPS.

Designet af Johns Hopkins Applied Physics Laboratory, er TPS lavet af en let kulstofskumkerne, der flankeres af to carbon-carbon-kompositpaneler. Det solvendte panel sprøjtes med en hvid belægning, der afspejler så meget af solens energi væk fra rumfartøjet som muligt. Det er kun 4,5 tommer tykt, og dog forventes det at holde næsten alt instrumentation sikkert.

Parker Solar Probe målekop

Ikke alle instrumenter bliver beskyttet af TPS. Faraday-cupen er en sensor, der vil stikke ud over varmeskærmen for at måle solvinden, og for at få en præcis læsning kunne den ikke være beskyttet af TPS.

Så, hvorfor smelter Faraday ikke?

"På grund af solens atmosfæres intensitet skulle der udvikles unikke teknologier for at sikre, at instrumentet ikke kun kan overleve, men også elektronikken ombord kan sende nøjagtige aflæsninger", forklarede NASAs Susannah Darling. Koppen er lavet af plader af titanium-zirconium-molybdæn, en legering af molybdæn, hvilket giver et smeltepunkt på ca. 4.260 grader Fahrenheit. De chips, der producerer et elektrisk felt til Faraday-cupen, er lavet af wolfram, metallet med det højeste kendte smeltepunkt. Faraday har en tærskel på 6,192 grader Fahrenheit før smeltning, og det er et wiggle-rum til at indsamle de solvinddata, den har brug for.

Efter lanceringen den 4. august vil Parker Solar Probe bruge Venus 'gravitationstræ for at formindske sin kredsløb omkring solen. Disse flybys vil tage omkring syv år og bringe sonden så tæt som 3,7 millioner miles fra solsystemets centrum. Dens afsluttende sløjfe inden for solens corona forventes i slutningen af ​​2024. Men takket være denne dræbe af innovative teknologier bør den holde kølig hele tiden.

$config[ads_kvadrat] not found