NASA рассказало как спасет от перегрева отправленный к Солнцу зонд

Всего через несколько недель NASA должно запустить один из своих самых амбициозных проектов - зонд Parker. Интересна миссия тем, что зонд должен “прикоснуться” к Солнцу и не сгореть.

Три орбиты зонда будут находиться на расстоянии около 6,1 миллионов километров от поверхности нашей звезды, Паркер сумеет “дотянуться” до Солнечной короны и не обжечься. Но как, если температура в этом районе достигает миллионов градусов по Кельвину?

Затея кажется ещё более сомнительной ввиду опыта Российских учёных, которые отправляли зонды к Венере в 80-ых годах и сталкивались с тем, что электроника не выдерживала 733 градусов по Кельвину, что соответствует 460 градусам по Цельсию, и не помогала от сбоев никакая термозащита, многие сомневаются что с тех пор была придумана термозащита способная выдержать температуры Солнца.

Однако, в NASA объясняют, что хитрость защиты заключается в разнице между температурой и теплом, а также в плотности пространства.

Температура - это измерение скорости движения частиц, а тепло - это количество отданной при движении энергии. В космическом пространстве частицы движутся очень быстро, в то же самое время - не переносят много тепла, ибо пространства очень много.

"Корона, через которую пролетит Солнечный зонд Parker, например, имеет чрезвычайно высокую температуру, но очень низкую плотность", - объяснила Сюзанна Дарлинг из NASA: "Подумайте о разнице между помещением руки в горячую духовку и помещением ее в кастрюлю с кипящей водой (не пытайтесь повторить это дома!)- в духовке рука может выдерживать значительно более высокие температуры дольше, чем в воде, где она должна взаимодействовать со многими другими частицами. Точно так же, по сравнению с видимой поверхностью Солнца, корона менее плотная, поэтому зонд взаимодействует с меньшим количеством горячих частиц и не получает столько тепла."

Это значит что тепловая защита, которая защищает большую часть аппаратуры, будет нагрета примерно до 1644 градусов по Кельвина или 1370 по Цельсию.

Температура несомненно останется высокой и может повредить датчики, однако и технология термозащиты, на самом деле, фантастическая. Щит изготовлен из двух перегретых углеродных 11,5 сантиметровых композитных досок, наслоенных друг на друга. Получившийся 2,4 метровый слой углеродного пенопласта весит всего 72,5 килограмма.

Лицевая, обращенная к Солнцу часть Паркера, выкрашена в белый цвет керамической краской, для того, чтобы отклонить от корпуса максимальное количество частиц. В то же время датчики на корпусе космического аппарата помогут скорректировать его ориентацию, чтобы тонкие приборы не подвергались воздействию палящих лучей Солнца.

Кроме всего прочего, раз космический аппарат летит к Солнцу - он, по мере приближения, задействует солнечные панели и батареи, тем самым компенсируя излишки Солнечного тепла.

Измерительное оборудование защищено от плавления собственными материалами. Так прибор для улавливания и измерения частиц сделан из титана, циркония и молибдена, что позволяет ему выдержать температуру в 2622 по Кельвину. Микросхемы кованы из вольфрама, металла с самой высокой известной температурой плавления - 3695 по Кельвину.А электрическая проводка сделана из ниобия, который имеет температуру плавления - 2750 по Кельвину.

Весь зонд также имеет жидкостное охлаждение, которое до сих пор находится вне конкуренции и считается наиболее эффективным средством снижения температуры.

Если у инженеров NASA действительно получилось сделать термостойкий аппарат, то в ближайшее время учёные смогут получить гигантское количество информации о Солнечном ветре и атмосфере.

Лента форума
Блог ( 34 )
tw fb vk