- PVSM.RU - https://www.pvsm.ru -

Зонд NASA «коснётся» Солнца — и не расплавится

Зонд NASA «коснётся» Солнца — и не расплавится - 1
Источник:NASA Goddard/YouTube
Это абсолютно потрясно!

Буквально через несколько недель NASA собирается запустить в космос одну из своих самых амбициозных миссий. Солнечный зонд Parker совершит несколько «нырков» к поверхности Солнца, чтобы практически «коснуться» его, и окажется таким образом настолько близко к нашей звезде, чем кто-либо до этого.

Три самых низких орбиты Parker проходят на высоте порядка 6,1 миллиона километров [1] над поверхностью, внутри солнечной короны, где температуры достигают нескольких миллионов градусов Цельсия [2].
Понятное дело, что понадобится защита, и она есть, довольно хитро устроенная. Но к этому мы вернёмся несколько позже, а пока что — поговорим об обжигающей жаре.

Сложно представить, как вообще можно уберечься в подобных условиях — ведь температуры всего лишь в 460 градусов Цельсия на Венере быстро приводили к отказу электронного оборудования на советских АМС [3] в восьмидесятые годы.

Но NASA объясняет нам, что есть нюанс между фактической температурой объекта и тепловым излучением, поскольку это сильно влияет на передачу тепла в пространстве. Температура характеризует то, какой скоростью — и соответственно, энергией — обладает частица, а тепловое излучение — сколько энергии она фактически переносит. В космосе частицы могут двигаться с высокой скоростью, но передавать не так много энергии, поскольку их не так уж много.

«Parker неоднократно пройдёт через солнечную корону, которая несмотря на свою высокую температуру имеет довольно низкую плотность», — говорит Сьюзан Дарлинг [4] — «Это довольно просто представить на примере духовки и кастрюльки с кипящей водой — в духовке вы сможете продержать руку значительно дольше, потому что воздух имеет меньшую плотность, чем вода. Соответственно, в сравнении с непосредственно поверхностью Солнца, в короне зонд столкнётся с меньшим количеством частиц и слабее нагреется».

Что это означает, применительно к тепловой защите? То, что она должна будет выдержать температуру около 1370 градусов Цельсия, чтобы уберечь содержимое.

Добиться этого можно лишь при помощи удивительных технологий [5]. Щит зонда представляет собой своеобразный «сэндвич» из двух перезакалённых углерод-углеродных композитных пластин, между которыми 11,5 сантиметров углеродной пены, диаметром 2,4 метра и общим весом всего 72,5 килограмма. Сторона, устремлённая к Солнцу, выкрашена в белый цвет краской на основе керамики с целью отражения максимального количества теплового излучения.

И что поразительно — температура за щитом будет всего 30 градусов Цельсия.

Все инструменты, которые будут находиться вне защищаемой зоны, изготовлены из тугоплавких материалов. Например, цилиндр Фарадея [6], при помощи которого аппарат будет определять заряд и интенсивность солнечного ветра, сделан из титаноциркономолибденового сплава, (температура плавления около 2350 градусов Цельсия), электростатические пластины — из вольфрама (3422 градуса), а вся проводка будет изготовлена из ниобия (2477 градусов).

Разумеется, Parker будет поддерживать ориентацию в пространстве таким образом, чтобы более деликатное оборудование не попало под удар испепеляющих солнечных лучей, а солнечные панели будут убраны за щит во избежание перегрева на слишком «горячих» участках траектории. Дополнительно зонд оснащён системой жидкостного охлаждения на деионизированной воде.

Несомненно, в «начинке» аппарата очень много и других неординарных инженерных решений. Что ж, ждём не дождёмся, какие новости нам принесёт Parker о Солнце, его сумасшедшей атмосфере и бешеных «ветрах».

Автор: OriSvet

Источник [7]


Сайт-источник PVSM.RU: https://www.pvsm.ru

Путь до страницы источника: https://www.pvsm.ru/issledovanie/286750

Ссылки в тексте:

[1] высоте порядка 6,1 миллиона километров: https://www.nasa.gov/content/goddard/parker-solar-probe-humanity-s-first-visit-to-a-star

[2] нескольких миллионов градусов Цельсия: https://scied.ucar.edu/solar-corona

[3] отказу электронного оборудования на советских АМС: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B0-13

[4] говорит Сьюзан Дарлинг: https://www.nasa.gov/content/goddard/parker-solar-probe-instruments

[5] удивительных технологий: https://www.nasa.gov/feature/goddard/2018/cutting-edge-heat-shield-installed-on-nasa-s-parker-solar-probe

[6] цилиндр Фарадея: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A6%D0%B8%D0%BB%D0%B8%D0%BD%D0%B4%D1%80_%D0%A4%D0%B0%D1%80%D0%B0%D0%B4%D0%B5%D1%8F

[7] Источник: https://habr.com/post/417781/?utm_source=habrahabr&utm_medium=rss&utm_campaign=417781