12 Lùnastal aig 3:31f àm Beijing, chaidh lorgaire Pàirc na Grèine Eachdraidheil (Parker Solar Probe) aig Bonn Feachd Adhair Cape Canaveral, slc-37b, a chur air bhog le rocaidean troma Delta 4. Às dèidh turas-adhair 43 mionaid, ged a bha amharas ann gun deach an treas ìre a chall, gu fortanach b’ e an tubaist mu dheireadh a bh’ ann, dhealaich lorgaire Parker gu soirbheachail bhon rocaid, chuir e cas air an rathad fhada chun na grèine, agus mar sin dh’fhosgail e turas ùr de sgrùdadh daonna air a’ ghrèin!
Lorgaire Grèine
Làrach cur air bhog
Gus clàr cruinne a chruthachadh gus an t-àite as fhaisge air a’ ghrèin a ruighinn, feumaidh daoine stuthan a lorg a sheasas ri ìrean teodhachd fìor àrd nach fhacas a-riamh roimhe. Faodar a ràdh mura h-eil siostam dìon teirmeach (TPS) ann, nach eil Parker ann. A rèir a’ phlana, thèid Parker a-steach 4 millean mìle bho uachdar na grèine (6.11 millean km). Gus atharrachadh a rèir na h-àrainneachd teth seo, bidh sgiath teas co-dhèanta aig an lorgaire, seasaidh an cruinneach ri deàrrsadh na grèine. Cha b’ urrainnear an sgiath teas a dhèanamh 10 bliadhna air ais.
Ma tha thu nad shaideal 1 meatair ceàrnagach ann an orbit na Talmhainn, agus gu bheil lùth na grèine mu 1350 watt gus do ruighinn, tha Parker mu 25 uair nas fhaisge na an suidheachadh seo, is e sin mu 850,000 watt de theas gach meatair ceàrnagach. Ma thèid an sgìre a chunntadh, feumaidh probe grèine Parker seasamh ri mu 3 millean watt de lùth. Canar an siostam Dìon Teirmeach (TPS) ri sgiath teas an lorgaire cuideachd, anns a bheil dà shreath co-dhèanta leasaichte le gualain agus foam gualain le clamp eadar-mheadhanach mu 4.5 òirleach (11.43cm). Tha còmhdach geal sònraichte air an sgiath teas a tha mu choinneamh na grèine cuideachd gus lùth na grèine a nochdadh cho mòr 's as urrainn. Tha an stuth seo an aghaidh 2,500 ceum Fahrenheit (mu 1371 ℃) agus a’ dèanamh cinnteach gu bheil an ionnstramaid ag obair aig mu 85 ceum Fahrenheit (mu 30 ℃).
“Nam biodh an obair seo anns na 60an chun na 70an, eadhon nuair a thèid a chleachdadh anns na 80an, tha e comasach meatailtean a tha an aghaidh teas àrd a sgèith," thuirt Driesman. “Togaidh luchd-saidheans Jerdon meatailt le puing leaghaidh glè àrd, ach cha chuir iad gu neamh e a-riamh, leis gu bheil am meatailt ro throm. “Eu-coltach ris a’ mhòr-chuid de shnàithleanan gualain malairteach, chan eil an structar gualain-gualain aca air a phoilimearachadh le roisinn cruaidhichte leis gu bheil roisinn cruaidhichte a’ falmhachadh faisg air a’ ghrèin mar ola air uachdar rathaidean teth," thuirt e. Gus an sgiath teas a dhèanamh, lìonaidh NASA an roisinn le “snàithlean gualain gearraichte”, an uairsin cruadhaich e an roisinn, fuine e ann an àmhainn 3,000-ceum, agus ath-aithrisidh e am pròiseas 4 gu 5 tursan. “Mu dheireadh gheibh thu an snàithlean gualain a tha air a phasgadh timcheall ort. Is e gualain fìor-ghlan an structar gualain-gualain air a bheil sinn a’ bruidhinn, saor bho roisinn agus stuthan eile. “Tha aghaidh is cùl an sgiath teirmeach air an dèanamh den phlàta gualain-gualain seo, a bharrachd air a bhith air a insaladh, tha neart meacanaigeach glè làidir aige.” Tha dà shreath de dhuilleagan carbon-carbon tana gu leòr airson lùbadh agus eadhon a bhith a’ dol thairis air a chèile. Ann am meadhan stuth dà-shreath carbon-carbon, tha sreath de mu 4.5 òirleach de foam carbon, a thathas a’ cleachdadh gu coitcheann a-nis anns a’ ghnìomhachas meidigeach gus cnàmhan eile a chruthachadh. Tha an dealbhadh ceapaire a’ toirt taic don structar gu lèir - coltach ri cairt-bhòrd rocach - aig a bheil cuideam dìreach 160 not (mu 73kg) airson an sgiath teas 8 troighean de thighead gu lèir.
’S e foam cuideachd an structar as cudromaiche a thaobh gnìomh insulation sgiath teirmeach. Ach tha 97% den builgean gualain na èadhar, gus cuideam nan proban fànais a lughdachadh tuilleadh. Tha an gualain fhèin a’ giùlan gu teirmeach, agus tha structar a’ foam cuideachd a’ ciallachadh nach eil uiread de theas ri thar-chur. Chan eil builgeanan furasta an deuchainn, tha iad gu math brisg. Ach tha duilgheadas eile ann. “Nuair a dh’fhàsas iad teth, bidh iad a’ losgadh.” thuirt Abel. Chan e duilgheadas mòr a th’ ann an losgadh ann am falamh, ach bheir an èadhar a tha air fhàgail san deuchainn air na builgeanan losgadh gu gual-fhiodha. Mar sin, chleachd Innleadairean Laboratory National Oak Ridge lampaichean bogha plasma àrd-teòthachd gus sgiath teas nan foam gualain seo a dhearbhadh an aghaidh teòthachd àrd. Chan eil insulation teirmeach nan foam gualain seo leotha fhèin gu leòr gus gealltainn gun obraich na lorgairean aig an teòthachd a tha a dhìth. Leis nach eil sgaoileadh èadhair ann an fànais, is e an aon dòigh air teas a sgaoileadh solas a sgapadh agus teas a leigeil ma sgaoil ann an cruth fotonan. Mar sin, tha feum air sreath dìon eile: thathas a’ cleachdadh sreath dìon geal gus teas is solas a nochdadh.
Diagram sgemataigeach structar sgiath teirmeach Parker Solar Detector
Gus seo a dhèanamh, tha an Obair-lann Fiosaigs Gnìomhaichte aig Oilthigh Johns Hopkins agus Obair-lann Teicneòlais Adhartach Sgoil Innleadaireachd Whiting (Obair-lann Teicneòlais Adhartach ann an Sgoil Innleadaireachd Whiting aig Oilthigh Johns Hopkins) air sgioba de sgiobaidhean eòlach de chòtaichean inslithe teirmeach sòghail a chruthachadh, le còmhdach rannsachaidh sgioba air ceirmeag àrd-teodhachd, còtaichean spraeadh ceimigeach agus plasma. Tro dheuchainnean a bharrachd, thagh an sgioba mu dheireadh an sreath dìon geal stèidhichte air alumina. Ach bhiodh an sreath dìon liath ann an àrainneachd àrd-teodhachd le ath-bhualadh gualain, agus mar sin chuir innleadairean sreath de tungsten ris a’ mheadhan, nas taine na am falt, agus chaidh a chòmhdach eadar an sgiath teas agus an sgiath gheal gus casg a chuir air eadar-obrachadh eadar an dà shreath. Bidh iad cuideachd a’ cur àidseant nano-dopaidh ris gus na sgiathan a dhèanamh nas gile agus casg a chuir air leudachadh teirmeach nam mìrean alumina. Thuirt Dennis Nagle, prìomh innleadair rannsachaidh aig Ionad Saidheans Siostaman agus Innleadaireachd, mar as trice nuair a thathar a’ cleachdadh ceirmeag, gur fheàrr còmhdach cruaidh, porous, ach bidh an stuth a’ briseadh nuair a thèid a bhualadh le òrd. Aig an teòthachd a tha mu choinneamh Parker, bidh an còmhdach rèidh a’ briseadh mar uinneag air a bhualadh le clach. Mar sin, faodaidh eadhon còtaichean porous seasamh an aghaidh na h-àrainneachd anabarrach seo. Nuair a thachras sgàinidhean ann an còtaichean porous, stadaidh na sgàinidhean nuair a ruigeas iad na pores. Tha an còmhdach air a dhèanamh suas de ghrunn shreathan garbh gràinneach - gu leòr airson leigeil le buidheann de ghràineanan ceirmeag an solas a tha a dhìth bho shreath eile a nochdadh.
Àm puist: 15 Lùnastal 2018