Beijing-tyd 12 Augustus 15:31, die Historiese Park Son-detektor (Parker Solar Probe) by die Kaap Canaveral Lugmagbasis slc-37b is deur Delta 4 swaar vuurpyle gelanseer. Na 'n 43-minuut vlug, hoewel die tydperk 'n derde vlak van vermoedelike verlies van die opwindende oomblik ervaar het, gelukkig was die uiteindelike byna-misse, Parker-detektor suksesvol van die vuurpyl geskei, voet op die lang pad na die son gesit, en sodoende die nuwe reis van menslike verkenning van die son geopen!
Sondetektor
Lanseringsterrein
Om 'n wêreldrekord te skep om die naaste plek in die son te bereik, moet mense materiale vind wat ongekende vlakke van ultra-hoë temperature kan weerstaan. Daar kan gesê word dat as daar geen termiese beskermingstelsel (TPS) is nie, daar geen Parker is nie. Volgens die plan sal Parker 4 miljoen myl van die son se oppervlak (6.11 miljoen km) binnegaan. Om by hierdie uiters warm omgewing aan te pas, sal die detektor 'n saamgestelde hitteskild dra, die koepel sal die glans van die son weerstaan. Die hitteskild kon nie 10 jaar gelede gemaak gewees het nie.
As jy 'n satelliet van 1 vierkante meter in 'n wentelbaan om die aarde is, en die son se energie is ongeveer 1350 watt om jou te bereik, maar Parker is ongeveer 25 keer nader as hierdie posisie, wat ongeveer 850 000 watt hitte per vierkante meter is. As die area getel word, moet Parker se sonsonde ongeveer 3 miljoen watt energie weerstaan. Die detektor se hitteskild staan ook bekend as die Termiese Beskermingstelsel (TPS), wat bestaan uit twee koolstofversterkte saamgestelde lae en 'n koolstofskuim met 'n tussenliggende klem van ongeveer 4,5 duim (11,43 cm). Die hitteskild wat na die son wys, het ook 'n spesiale wit laag om die energie van die son soveel as moontlik te weerkaats. Hierdie materiaal is bestand teen 2 500 grade Fahrenheit (ongeveer 1371 ℃) en verseker dat die instrument teen ongeveer 85 grade Fahrenheit (ongeveer 30 ℃) werk.
"As hierdie taak in die 60's tot die 70's was, selfs wanneer dit in die 80's ontplooi is, is dit moontlik om hoë hittebestande metale te vlieg," het Driesman gesê. "Wetenskaplikes sal 'n metaal-Jerdon met 'n baie hoë smeltpunt bou, maar dit nooit hemel toe stuur nie, want die metaal is te swaar. Anders as die meeste kommersiële koolstofvesels, word hul koolstof-koolstofstruktuur nie deur verhardende harse gepolimeriseer nie, want verharde harse verdamp naby die son soos olie op warm padoppervlakke," het hy gesê. Om die hitteskild te maak, vul NASA die hars met "gekapte koolstofvesel", verhard dan die hars, bak dit in 'n 3 000-grade oond en herhaal die proses 4 tot 5 keer. Uiteindelik sal jy die koolstofvesel kry wat om jou gedraai is. Die koolstof-koolstofstruktuur waaroor ons praat, is suiwer koolstof, vry van harse en ander stowwe. Die voor- en agterkante van die termiese skild is gemaak van hierdie koolstof-koolstofplaat, wat, benewens dat dit geïsoleerd is, 'n baie sterk meganiese sterkte het." Twee lae koolstof-koolstofvelle is dun genoeg om te buig en selfs te oorvleuel. In die middel van 'n tweelaag koolstof-koolstofmateriaal is 'n laag van ongeveer 4,5 duim koolstofskuim, wat nou algemeen in die mediese industrie gebruik word om alternatiewe bene te skep. Die toebroodjie-ontwerp stut die hele struktuur - soos golfkarton - wat slegs 160 pond (ongeveer 73 kg) weeg vir die hele 8 voet dik hitteskild.
Skuim is ook die belangrikste struktuur van termiese skild-isolasiefunksie. Maar 97% van die koolstofborrel is lug, om die gewig van ruimtesondes verder te verminder. Die koolstof self is termies geleidend, en die skuimstruktuur beteken ook dat daar nie soveel hitte oorgedra kan word nie. Borrels is nie maklik om te toets nie, hulle is uiters bros. Maar daar is nog 'n probleem. "Wanneer hulle warm word, brand hulle," het Abel gesê. Brand is nie 'n groot probleem in 'n vakuum nie, maar die oorblywende lug in die toets sal veroorsaak dat die borrels in houtskool skroei. Daarom het die National Oak Ridge Laboratory-ingenieurs hoëtemperatuur-plasmabooglampe gebruik om die hitteskild van hierdie koolstofskuim hoëtemperatuurweerstand te toets. Die termiese isolasie van hierdie koolstofskuim alleen is nie genoeg om te verseker dat die detektors by die vereiste temperatuur sal werk nie. Omdat daar geen lugverspreiding in die ruimte is nie, is die enigste manier om hitte te versprei om lig te verstrooi en hitte in die vorm van fotone uit te straal. Daarom is 'n ander beskermende laag nodig: 'n wit beskermende laag word gebruik om hitte en lig te weerkaats.
Parker Solar Detector termiese skildstruktuur skematiese diagram
Vir hierdie doel het die Toegepaste Fisika-laboratorium aan die Johns Hopkins Universiteit en die Gevorderde Tegnologie-laboratorium van die Whiting Skool vir Ingenieurswese (Gevorderde Tegnologie-laboratorium in Johns Hopkins Universiteit se Whiting Skool vir Ingenieurswese) 'n span kundige spanne van termiese isolerende bedekkings superluukse spanne gevorm, met navorsing oor hoëtemperatuur-keramiek, chemiese en plasmaspuitbedekkings. Deur verdere toetse het die span uiteindelik die wit beskermende laag gebaseer op alumina gekies. Maar die beskermende laag sou in 'n hoëtemperatuuromgewing grys word met 'n koolstofreaksie, daarom het ingenieurs 'n laag wolfram in die middel bygevoeg, dunner as die hare, en tussen die hitteskild en die wit skild bedek om interaksie tussen die twee lae te voorkom. Hulle het ook 'n nano-dopingmiddel bygevoeg om die skilde witter te maak en die termiese uitbreiding van die alumina-deeltjies te voorkom. Dennis Nagle, hoofnavorsingsingenieur by die Sentrum vir Stelselwetenskap en Ingenieurswese, het gesê dat gewoonlik wanneer keramiek gebruik word, 'n stewige, poreuse laag verkies word, maar die materiaal breek wanneer dit met 'n hamer geslaan word. By die temperatuur wat die Parker in die gesig staar, breek die gladde laag soos 'n klip-geslaande venster. Daarom kan selfs poreuse bedekkings hierdie uiterste omgewing weerstaan. Wanneer krake in poreuse bedekkings voorkom, stop die krake wanneer hulle die porieë bereik. Die bedekking bestaan uit verskeie growwe korrellae – genoeg om 'n groep keramiekdeeltjies toe te laat om die ontbrekende lig van 'n ander laag te weerkaats.
Plasingstyd: 15 Augustus 2018