Peking-tiid 12 augustus 15:31 oere, de Historic Park Sun-detektor (Parker Solar Probe) op Cape Canaveral Air Force Base slc-37b lansearre troch swiere Delta 4-raketten. Nei in flecht fan 43 minuten, hoewol de perioade in tredde nivo fan fermoede ferlies fan it spannende momint meimakke hat, gelokkich wie de ultime hast-misse, Parker-detektor mei súkses skieden fan 'e raket, sette foet op 'e lange wei nei de sinne, en iepene sa de nije reis fan minsklike ferkenning fan 'e sinne!
Sinnedetektor
Lansearplak
Om in wrâldrekord te meitsjen om it tichtste plak yn 'e sinne te berikken, moatte minsken materialen fine dy't noch nea earder sjoen nivo's fan ultrahege temperatueren kinne ferneare. Men kin sizze dat as der gjin termysk beskermingssysteem (TPS) is, der gjin Parker is. Neffens it plan sil Parker 4 miljoen milen fan it sinne-oerflak (6,11 miljoen km) yngean. Om him oan te passen oan dizze ekstreem waarme omjouwing sil de detektor in gearstalde waarmteskild drage, de koepel sil de skitter fan 'e sinne ferneare. It waarmteskild koe 10 jier lyn net makke wurde.
As jo in satellyt fan 1 fjouwerkante meter yn in baan om de ierde binne, en de enerzjy fan 'e sinne is sawat 1350 watt om jo te berikken, mar Parker is sawat 25 kear tichterby as dizze posysje, dat is sawat 850.000 watt oan waarmte per fjouwerkante meter. As it gebiet meiteld wurdt, moat de sinnesonde fan Parker sawat 3 miljoen watt oan enerzjy ferneare. It waarmteskild fan 'e detektor is ek wol bekend as it Thermal Protection System (TPS), besteande út twa koalstoffersterke kompositlagen en in koalstofskuim mei in tuskenklem fan sawat 4,5 inch (11,43 sm). It waarmteskild dat nei de sinne rjochte is, hat ek in spesjale wite coating om de enerzjy fan 'e sinne safolle mooglik te reflektearjen. Dit materiaal is bestand tsjin 2.500 graden Fahrenheit (sawat 1371 ℃) en soarget derfoar dat it ynstrumint wurket by sawat 85 graden Fahrenheit (sawat 30 ℃).
"As dizze taak yn 'e jierren '60 oant '70 dien wie, sels as it yn 'e jierren '80 ynset wurdt, is it mooglik om mei heech-hjittebestindige metalen te fleanen," sei Driesman. "Wittenskippers sille in metalen Jerdon bouwe mei in tige heech smeltpunt, mar it noait nei de himel stjoere, om't it metaal te swier is. "Oars as de measte kommersjele koalstofvezels, wurdt har koalstof-koalstofstruktuer net polymerisearre troch ferhurde harsen, om't ferhurde harsen by de sinne ferdampe lykas oalje op hjitte dykoerflakken," sei er. Om it hjitteskild te meitsjen, follet NASA de hars mei "hakke koalstofvezels", ferhurdet dan de hars, bakt it yn in oven fan 3.000 graden, en werhellet it proses 4 oant 5 kear. "Uteinlik krije jo de koalstofvezel dy't om jo hinne wikkele is. De koalstof-koalstofstruktuer dêr't wy it oer hawwe is suvere koalstof, frij fan harsen en oare stoffen. "De foar- en efterkanten fan it termyske skild binne makke fan dizze koalstof-koalstofplaat, dy't, neist it isolearjen, in tige sterke meganyske sterkte hat." Twa lagen koalstof-koalstofplaten binne tin genôch om te bûgen en sels te oerlaapjen. Yn 'e midden fan in twalaachs koalstof-koalstofmateriaal leit in laach fan sawat 4,5 inch koalstoffoam, dy't no algemien brûkt wurdt yn 'e medyske yndustry om alternative bonken te meitsjen. It sandwichûntwerp stipet de hiele struktuer - lykas golfkarton - dy't mar 160 pûn (sawat 73 kg) weaget foar it hiele 8 foet dikke hjitteskild.
Skuim is ek de wichtichste struktuer fan termyske isolaasjefunksje. Mar 97% fan 'e koalstofbel is loft, om it gewicht fan romtesondes fierder te ferminderjen. De koalstof sels is termysk geliedend, en de skuimstruktuer betsjut ek dat der net safolle waarmte oerdroegen wurde kin. Bubbels binne net maklik te testen, se binne ekstreem bros. Mar d'r is noch in probleem. "As se hjit wurde, ferbaarne se," sei Abel. Ferbaarning is gjin grut probleem yn in fakuüm, mar de oerbleaune loft yn 'e test sil derfoar soargje dat de bubbels yn houtskoal ferbaarne. Dêrom hawwe yngenieurs fan it National Oak Ridge Laboratory hege-temperatuer plasma-bôgelampen brûkt om it hjitteskild fan dizze koalstofskuim te testen tsjin hege temperatuer. De termyske isolaasje fan dizze koalstofskuimen allinich is net genôch om te garandearjen dat de detektors wurkje by de fereaske temperatuer. Omdat d'r gjin loftfersprieding yn 'e romte is, is de ienige manier om waarmte te fersprieden it fersprieden fan ljocht en it útstjoeren fan waarmte yn 'e foarm fan fotonen. Dêrom is in oare beskermjende laach nedich: in wite beskermjende laach wurdt brûkt om waarmte en ljocht te reflektearjen.
Skematysk diagram fan 'e struktuer fan it termyske skyld fan Parker Solar Detector
Hjirfoar hawwe it Applied Physics Laboratory oan 'e Johns Hopkins University en it Advanced Technology Laboratory fan 'e Whiting School of Engineering (Advanced Technology Laboratory yn 'e Whiting School Engineering fan Johns Hopkins University) in team fan saakkundige teams foarme fan super lúkse termyske isolearjende coatings, mei ûndersyk nei hege-temperatuer keramyk, gemyske en plasma-spuitcoatings. Troch fierdere testen keas it team úteinlik foar de wite beskermingslaach basearre op aluminiumoxide. Mar de beskermjende laach soe yn in hege-temperatueromjouwing griis wurde troch in koalstofreaksje, dus yngenieurs hawwe in laach wolfraam tafoege oan 'e midden, tinner as it hier, en tusken it hjitteskild en it wite skild oanbrocht om ynteraksje tusken de twa lagen te foarkommen. Se foegje ek in nanodopingsmiddel ta om de skild witter te meitsjen en de termyske útwreiding fan 'e aluminiumoxidepartikels te foarkommen. Dennis Nagle, haadûndersyksyngenieur by it Center for Systems Science and Engineering, sei dat meastentiids by it brûken fan keramyk in stive, poreuze coating de foarkar hat, mar it materiaal brekt as it mei in hammer rekke wurdt. By de temperatuer dêr't de Parker mei te krijen hat, brekt de glêde coating as in stien-troffen finster. Dêrom kinne sels poreuze coatings dizze ekstreme omjouwing ferneare. As der skuorren ûntsteane yn poreuze coatings, stopje de skuorren as se de poaren berikke. De coating bestiet út ferskate grove korrelige lagen - genôch om in groep keramyske dieltsjes it ûntbrekkende ljocht fan in oare laach te reflektearjen.
Pleatsingstiid: 15 augustus 2018