Солнечный зонд Parker: как НАСА планирует «прикоснуться к солнцу» и не растопить

Солнечный зонд Parker - это не только одна из самых амбициозных задач НАСА, но, похоже, он не поддается логике. Космический корабль, который планируется запустить этим летом, войдет в солнечную корону и будет путешествовать сквозь материал, температура которого превышает миллион градусов по Фаренгейту. Итак, почему это не тает?

4 августа компания Parker Solar Probe отправится на то, что НАСА называет «миссией, которую предстоит выполнить за 60 лет», в радиусе четырех миллионов миль от поверхности, чтобы собрать беспрецедентные данные о солнечной короне или внешней атмосфере. В случае успеха он станет первым космическим кораблем, который войдет в солнечную корону и будет наслаждаться мягкой внутренней температурой всего 85 градусов, в то время как его внешняя оболочка окружает солнечное сияние. По сути, зонд будет воплощением собаки «это хорошо».

НАСА показало, почему эта космическая собака не растает в такой экстремальной среде в четверг. Чтобы понять, почему Parker Solar Probe не растает, космическое агентство объяснило ключевые понятия температуры в зависимости от температуры, его собственный теплозащитный экран и уникальную инновацию космического корабля.

Температура солнечного зонда Parker против тепла

Разница между температурой и температурой поможет сделать миссию Parker Solar Probe чуть более (но не намного) выполнимой. Температура - это измерение того, как быстро движутся частицы, в то время как тепло означает, сколько энергии передается. Таким образом, в местах, где в основном пусто, как в космосе, высокие температуры не всегда означают высокую температуру. Частицы могут двигаться быстро и создавать высокую температуру, но поскольку их так мало, они не будут передавать столько тепла космическому кораблю.

Пока Parker Solar Probe будет путешествовать по космосу с температура из нескольких миллионов градусов он не будет ощущать большую часть этого тепла, а поверхность теплового экрана достигнет только 2500 градусов по Фаренгейту.

Тепловой экран Parker Solar Probe's

Это все еще довольно жарко, хотя. Испытывать 2500 градусов по Фаренгейту - это не то, что надо издеваться, и обеспечение нерасплавленного солнечного зонда Parker, возможно, вызвало некоторые задержки в планировании запуска. Чтобы противостоять высокой температуре, НАСА установило щит, известный как Система Тепловой защиты, или TPS.

Разработанная Лабораторией прикладной физики Джона Хопкинса, TPS изготовлена ​​из легкого углеродистого пенопласта, по бокам которого расположены две углерод-углеродные композитные панели. Солнцезащитная панель покрыта белым покрытием, которое будет отражать как можно больше солнечной энергии от космического корабля. Его толщина всего 4,5 дюйма, и все же ожидается, что он будет обеспечивать безопасность практически всех приборов.

Мерный стакан Parker Solar Probe

Однако не каждый инструмент будет защищен TPS. Чашка Фарадея - это датчик, который высовывается из теплозащитного экрана для измерения солнечного ветра, и, чтобы получить точное показание, он не может быть защищен TPS.

Итак, почему Фарадей не тает?

«Из-за интенсивности солнечной атмосферы необходимо было разработать уникальные технологии, чтобы гарантировать, что прибор сможет не только выжить, но и бортовая электроника может отправлять точные показания», - объяснила Сусанна Дарлинг из НАСА. Чашка изготовлена ​​из листов титана-циркония-молибдена, сплава молибдена, что дает ей температуру плавления около 4260 градусов по Фаренгейту. Микросхемы, которые создают электрическое поле для чашки Фарадея, сделаны из вольфрама, металла с самой высокой известной температурой плавления. С порогом в 6 192 градуса по Фаренгейту перед плавлением у Фарадея есть комната для маневра для сбора необходимых ему данных о солнечном ветре.

После запуска 4 августа Parker Solar Probe будет использовать гравитационное притяжение Венеры, чтобы уменьшить свою орбиту вокруг Солнца. Эти полеты займут примерно семь лет, в конечном итоге зонд приблизится к 3,7 миллионам миль от центра Солнечной системы. Его последний цикл в солнечной короне ожидается в конце 2024 года. Но благодаря множеству инновационных технологий он должен сохранять прохладу все время.