Amser Beijing 12 Awst am 3:31 PM, lansiwyd y synhwyrydd Parc Hanesyddol Haul (Parker Solar Probe) yng Nghanolfan Llu Awyr Cape Canaveral, sef y slc-37b, gan rocedi trwm Delta 4. Ar ôl hediad 43 munud, er bod y cyfnod wedi profi trydydd lefel o golled amheus o'r foment gyffrous, yn ffodus mai'r methiannau agos eithaf oedd y camgymeriad, llwyddodd y synhwyrydd Parker i wahanu oddi wrth y roced, cychwyn ar y ffordd hir i'r haul, ac felly agor taith newydd i archwilio'r haul gan ddyn!
Synhwyrydd Haul
Safle lansio
I greu record byd i gyrraedd y fan agosaf yn yr haul, mae'n rhaid i bobl ddod o hyd i ddeunyddiau a all wrthsefyll lefelau digynsail o dymheredd uwch-uchel. Gellir dweud, os nad oes system amddiffyn thermol (TPS), nad oes Parker. Yn ôl y cynllun, bydd Parker yn mynd i mewn 4 miliwn o filltiroedd o wyneb yr haul (6.11 miliwn km). Er mwyn addasu i'r amgylchedd hynod boeth hwn, bydd y synhwyrydd yn cario tarian gwres cyfansawdd, bydd y gromen yn gwrthsefyll llewyrch yr haul. Ni ellid bod wedi gwneud y darian gwres 10 mlynedd yn ôl.
Os ydych chi'n lloeren 1 metr sgwâr mewn orbit o amgylch y Ddaear, ac mae ynni'r haul tua 1350 wat i gyrraedd chi, ond mae Parker tua 25 gwaith yn agosach na'r safle hwn, sef tua 850,000 wat o wres fesul metr sgwâr. Os cyfrifir yr arwynebedd, rhaid i chwiliedydd solar Parker wrthsefyll tua 3 miliwn wat o ynni. Gelwir tarian gwres y synhwyrydd hefyd yn system Diogelu Thermol (TPS), sy'n cynnwys dwy haen gyfansawdd wedi'u gwella â charbon ac ewyn carbon gyda chlamp canolradd o tua 4.5 modfedd (11.43cm). Mae gan y darian gwres sy'n wynebu'r Haul orchudd gwyn arbennig hefyd i adlewyrchu ynni'r haul gymaint â phosibl. Mae'r deunydd hwn yn gwrthsefyll 2,500 gradd Fahrenheit (tua 1371 ℃) ac yn sicrhau bod yr offeryn yn gweithredu ar tua 85 gradd Fahrenheit (tua 30 ℃).
"Pe bai'r dasg hon yn y 60au i'r 70au, hyd yn oed pan gânt eu defnyddio yn yr 80au, mae'n bosibl hedfan metelau sy'n gwrthsefyll gwres yn uchel," meddai Driesman. "Bydd gwyddonwyr yn adeiladu Jerdon metel gyda phwynt toddi uchel iawn, ond byth yn ei anfon i'r nefoedd, oherwydd bod y metel yn rhy drwm. "Yn wahanol i'r rhan fwyaf o ffibrau carbon masnachol, nid yw eu strwythur carbon-carbon yn cael ei bolymereiddio gan resinau caledu oherwydd bod resinau caledu yn anweddu ger yr haul fel olew ar arwynebau ffyrdd poeth," meddai. I wneud y darian gwres, mae NASA yn llenwi'r resin â "ffibr carbon wedi'i dorri", yna'n caledu'r resin, yn ei bobi mewn popty 3,000 gradd, ac yn ailadrodd y broses 4 i 5 gwaith. "Yn y pen draw, fe gewch y ffibr carbon sydd wedi'i lapio o'ch cwmpas. Y strwythur carbon-carbon yr ydym yn sôn amdano yw carbon pur, yn rhydd o resinau a sylweddau eraill. "Mae ochrau blaen a chefn y darian thermol wedi'u gwneud o'r plât carbon-carbon hwn, sydd, yn ogystal â bod wedi'i inswleiddio, â chryfder mecanyddol cryf iawn." Mae 2 haen o ddalennau carbon-carbon yn ddigon tenau i blygu a hyd yn oed orgyffwrdd. Yng nghanol deunydd carbon-carbon dwy haen, mae haen o tua 4.5 modfedd o ewyn carbon, sydd bellach yn cael ei ddefnyddio'n gyffredinol yn y diwydiant meddygol i greu esgyrn amgen. Mae'r dyluniad brechdan yn cynnal y strwythur cyfan - tebyg i gardbord rhychog - sy'n pwyso dim ond 160 pwys (tua 73kg) ar gyfer y darian gwres gyfan 8 troedfedd o drwch.
Ewyn hefyd yw'r strwythur pwysicaf o ran swyddogaeth inswleiddio tarian thermol. Ond mae 97% o'r swigod carbon yn aer, er mwyn lleihau pwysau chwiliedyddion gofod ymhellach. Mae'r carbon ei hun yn ddargludol yn thermol, ac mae strwythur yr ewyn hefyd yn golygu nad oes cymaint o wres i'w drosglwyddo. Nid yw swigod yn hawdd i'w profi, maent yn hynod o frau. Ond mae problem arall. "Pan fyddant yn mynd yn boeth, maent yn llosgi," meddai Abel. Nid yw llosgi yn broblem fawr mewn gwactod, ond bydd yr aer sy'n weddill yn y prawf yn achosi i'r swigod losgi'n siarcol. Felly, mae Peirianwyr Labordy Cenedlaethol Oak Ridge wedi defnyddio lampau arc plasma tymheredd uchel i brofi tarian gwres yr ewyn carbon hwn i wrthsefyll tymheredd uchel. Nid yw inswleiddio thermol yr ewyn carbon hwn yn unig yn ddigon i warantu y bydd y synwyryddion yn gweithio ar y tymheredd gofynnol. Gan nad oes unrhyw wasgariad aer yn y gofod, yr unig ffordd i wasgaru gwres yw gwasgaru golau ac allyrru gwres ar ffurf ffotonau. Felly, mae angen haen amddiffynnol arall: defnyddir haen amddiffynnol wen i adlewyrchu gwres a golau.
Diagram sgematig strwythur tarian thermol Synhwyrydd Solar Parker
I'r perwyl hwn, mae Labordy Ffiseg Gymhwysol Prifysgol Johns Hopkins a Labordy Technoleg Uwch Ysgol Beirianneg Whiting (Labordy Technoleg Uwch yn Ysgol Beirianneg Whiting Prifysgol Johns Hopkins) wedi ffurfio tîm o dimau arbenigol o dimau moethus iawn ar gyfer cotio inswleiddio thermol, gyda'r tîm yn ymchwilio i orchuddion cerameg tymheredd uchel, haenau chwistrellu cemegol a plasma. Trwy brofion pellach, dewisodd y tîm yr haen amddiffynnol wen yn seiliedig ar alwmina yn y pen draw. Ond byddai'r haen amddiffynnol yn llwyd mewn amgylchedd tymheredd uchel gydag adwaith carbon, felly ychwanegodd peirianwyr haen o dwngsten i'r canol, yn deneuach na'r gwallt, a'i gorchuddio rhwng y darian wres a'r darian wen i atal rhyngweithio rhwng y ddwy haen. Maent hefyd yn ychwanegu asiant nano-ddopio i wneud y tariannau'n wynnach ac atal ehangu thermol y gronynnau alwmina. Dywedodd Dennis Nagle, prif beiriannydd ymchwil yn y Ganolfan Gwyddor Systemau a Pheirianneg, fel arfer wrth ddefnyddio cerameg, bod cotio anhyblyg, mandyllog yn cael ei ffafrio, ond mae'r deunydd yn torri pan gaiff ei daro â morthwyl. Ar y tymheredd y mae Parker yn ei wynebu, mae'r cotio llyfn yn torri fel ffenestr wedi'i tharo gan garreg. Felly, gall hyd yn oed haenau mandyllog wrthsefyll yr amgylchedd eithafol hwn. Pan fydd craciau'n digwydd mewn haenau mandyllog, mae'r craciau'n dod i ben pan fyddant yn cyrraedd y mandyllau. Mae'r haen yn cynnwys sawl haen gronynnog bras - digon i ganiatáu i grŵp o ronynnau ceramig adlewyrchu'r golau sydd ar goll o haen arall.
Amser postio: Awst-15-2018