Oras sa Beijing Agosto 12 3:31 PM, ang Historic Park Sun detector (Parker Solar Probe) sa Cape Canaveral Air Force Base slc-37b gilusad bit sa Delta 4 heavy rockets. Human sa 43-minutos nga paglupad, bisan pa nga ang panahon nakasinati sa ikatulo nga lebel sa gidudahang pagkawala sa kulbahinam nga higayon, maayo na lang kay ang labing duol nga mga miss, ang Parker detector malampuson nga mibulag gikan sa rocket, mitunob sa taas nga dalan paingon sa adlaw, ug sa ingon nagbukas sa bag-ong panaw sa tawhanong pagsuhid sa adlaw!
Detektor sa Adlaw
Lusad nga site
Aron makamugna og world record aron makaabot sa pinakaduol nga lugar sa adlaw, ang mga tawo kinahanglang mangita og mga materyales nga makasugakod sa wala pa sukad nga lebel sa ultra-high temperature. Maingon nga kon walay thermal protection system (TPS), walay Parker. Sumala sa plano, si Parker mosulod sa 4 milyon nga milya gikan sa nawong sa adlaw (6.11 milyon nga km). Aron makapahiangay niining hilabihan ka init nga palibot, ang detector magdala og usa ka composite heat shield, ang simboryo makasugakod sa silaw gikan sa adlaw. Ang taming sa kainit dili mahimo nga 10 ka tuig ang milabay.
Kung ikaw usa ka 1 square meter nga satellite sa orbit sa Yuta, ug ang enerhiya sa adlaw mga 1350 watts aron maabot kanimo, apan ang Parker mga 25 ka beses nga mas duol kaysa niini nga posisyon, nga mga 850,000 watts sa kainit matag metro kwadrado. Kung maihap ang lugar, ang solar probe ni Parker kinahanglan nga makasukol sa mga 3 milyon nga watts sa enerhiya. Ang heat shield sa detector nailhan usab nga Thermal Protection system (TPS), nga naglangkob sa duha ka carbon-enhanced composite layer ug usa ka carbon foam nga adunay intermediate clamp nga mga 4.5 ka pulgada (11.43cm). Ang taming sa kainit nga nag-atubang sa Adlaw adunay usa ka espesyal nga puti nga sapaw aron ipakita ang kusog gikan sa adlaw kutob sa mahimo. Kini nga materyal dili makasugakod sa 2,500 degrees Fahrenheit (mga 1371 ℃) ug nagsiguro nga ang instrumento naglihok sa mga 85 degrees Fahrenheit (mga 30 ℃).
"Kung kini nga buluhaton naa sa 60's hangtod 70's, bisan kung gi-deploy sa 80's, posible nga molupad ang taas nga mga metal nga resistensya sa kainit," ingon ni Driesman. "Ang mga siyentista magtukod og metal nga Jerdon nga adunay taas kaayo nga lebel sa pagkatunaw, apan dili gayud ipadala kini sa langit, tungod kay ang metal bug-at kaayo. "Dili sama sa kadaghanan sa komersyal nga carbon fibers, ang ilang carbon-carbon nga istruktura dili polymerized pinaagi sa hardening resins tungod kay ang mga hardened resin moalisngaw duol sa adlaw sama sa lana sa init nga mga nawong sa dalan," siya miingon. 3,000-degree nga hurnohan, ug sublion ang proseso 4 hangtod 5 ka beses "Sa katapusan makuha nimo ang carbon fiber nga giputos kanimo. Ang carbon-carbon nga istruktura nga atong gihisgutan mao ang puro nga carbon, walay mga resin ug uban pang mga substansiya. "Ang atubangan ug likod nga mga kilid sa thermal shield gihimo niining carbon-carbon plate, nga, dugang pa sa insulated, adunay kusog kaayo nga mekanikal nga kusog." Ang 2 ka lut-od sa carbon-carbon sheets igo nga nipis aron mabawog ug gani magsapaw. Sa tunga-tunga sa usa ka duha ka layer nga carbon-carbon nga materyal, usa ka layer nga mga 4.5 ka pulgada nga carbon foam, nga karon kasagarang gigamit sa medikal nga industriya sa paghimo og alternatibong mga bukog. Ang disenyo sa sandwich nagpasiugda sa tibuok nga istruktura-sama sa corrugated nga karton-nga motimbang lang og 160 ka libras (mga 73kg) alang sa tibuok 8-foot-thick nga heat shield.
Ang foam mao usab ang labing hinungdanon nga istruktura sa function sa insulasyon sa thermal shield. Apan ang 97% sa bula sa carbon kay hangin, aron makunhuran pa ang gibug-aton sa mga pagsusi sa kawanangan. Ang carbon mismo kay thermally conductive, ug ang foam structure nagpasabot usab nga wala kaayoy init nga mapasa. Ang mga bula dili sayon nga sulayan, kini hilabihan ka brittle. Apan adunay laing problema. "Kon sila init, sila masunog." "miingon si Abel. Ang pagsunog dili usa ka dako nga problema sa usa ka vacuum, apan ang nahabilin nga hangin sa pagsulay magpahinabo sa mga bula nga masunog nga mahimong uling. Busa, ang National Oak Ridge Laboratory Engineers nga adunay taas nga temperatura nga plasma arc lamp aron masulayan ang kainit nga taming sa kini nga carbon foam nga taas nga temperatura nga pagsukol. kawanangan, ang bugtong paagi sa pagwagtang sa kainit mao ang pagsabwag ug kainit sa porma sa mga photon Busa, gikinahanglan ang laing panalipod nga lut-od: usa ka puti nga panalipod nga lut-od ang gigamit sa pagpabanaag sa kainit ug kahayag.
Parker Solar Detector thermal shield structure schematic diagram
Niini nga katuyoan, ang Applied Physics Laboratory sa Johns Hopkins University ug ang Advanced Technology Laboratory sa Whiting School of Engineering (Advanced Technology Laboratory sa whiting School Engineering sa Johns Hopkins University) nagporma og usa ka team sa mga eksperto nga team sa thermal insulating coating super luxury teams, nga adunay team research coverage sa high-temperature ceramics, kemikal ug plasma spraying coatings. Pinaagi sa dugang nga pagsulay, ang team sa katapusan mipili sa puti nga layer sa proteksyon base sa alumina. Apan ang panalipod nga layer mahimong abuhon sa usa ka taas nga temperatura nga palibot nga adunay reaksyon sa carbon, mao nga ang mga inhenyero nagdugang usa ka layer sa tungsten sa tunga, nga mas nipis kaysa sa buhok, ug gitabonan sa taliwala sa taming sa kainit ug sa puti nga taming aron mapugngan ang interaksyon tali sa duha ka mga sapaw. Nagdugang usab sila usa ka ahente nga nano-doping aron mahimo nga labi ka puti ang mga taming ug mapugngan ang pagpalapad sa init sa mga partikulo sa alumina. Si Dennis Nagle, chief research engineer sa Center for Systems Science and engineering, miingon nga kasagaran kon mogamit ug seramiko, mas gusto ang gahi, porous nga coating, apan ang materyal mabuak kon maigo sa martilyo. Sa temperatura nga giatubang sa Parker, ang hamis nga taklap nabuak sama sa usa ka bintana nga naigo sa bato. Busa, bisan ang porous coatings makasugakod niining grabeng palibot. Sa diha nga ang mga liki mahitabo sa porous coatings, ang mga liki mohunong sa diha nga sila moabut sa mga pores. Ang coating naglangkob sa daghang mga coarse granular layers-igo aron tugotan ang usa ka grupo sa mga partikulo sa seramik nga magpakita sa nawala nga kahayag gikan sa laing layer.
Oras sa pag-post: Aug-15-2018