બેઇજિંગ સમય ૧૨ ઓગસ્ટ બપોરે ૩:૩૧ વાગ્યે, કેપ કેનાવેરલ એરફોર્સ બેઝ ખાતે ઐતિહાસિક પાર્ક સન ડિટેક્ટર (પાર્કર સોલાર પ્રોબ) ડેલ્ટા ૪ ભારે રોકેટ દ્વારા લોન્ચ કરવામાં આવ્યું. ૪૩ મિનિટની ઉડાન પછી, જોકે આ સમયગાળા દરમિયાન રોમાંચક ક્ષણના ત્રીજા સ્તરના શંકાસ્પદ નુકસાનનો અનુભવ થયો, સદભાગ્યે અંતિમ નજીકની ભૂલો છે, પાર્કર ડિટેક્ટર સફળતાપૂર્વક રોકેટથી અલગ થઈ ગયું, સૂર્ય તરફના લાંબા રસ્તા પર પગ મૂક્યો, અને આ રીતે સૂર્યના માનવ સંશોધનની નવી સફર ખોલી!
સન ડિટેક્ટર
લોન્ચ સાઇટ
સૂર્યની સૌથી નજીક પહોંચવાનો વિશ્વ રેકોર્ડ બનાવવા માટે, લોકોએ એવી સામગ્રી શોધવી પડશે જે અતિ-ઉચ્ચ તાપમાનના અભૂતપૂર્વ સ્તરનો સામનો કરી શકે. એવું કહી શકાય કે જો થર્મલ પ્રોટેક્શન સિસ્ટમ (TPS) ન હોય, તો પાર્કર પણ નથી. યોજના અનુસાર, પાર્કર સૂર્યની સપાટીથી 4 મિલિયન માઇલ (6.11 મિલિયન કિમી) દૂર પ્રવેશ કરશે. આ અત્યંત ગરમ વાતાવરણમાં અનુકૂલન સાધવા માટે, ડિટેક્ટર એક સંયુક્ત ગરમી કવચ ધરાવશે, ગુંબજ સૂર્યના ઝગઝગાટનો સામનો કરશે. ગરમી કવચ 10 વર્ષ પહેલાં બનાવી શકાયું ન હોત.
જો તમે પૃથ્વીની ભ્રમણકક્ષામાં 1 ચોરસ મીટરનો ઉપગ્રહ છો, અને સૂર્યની ઉર્જા તમારા સુધી પહોંચવા માટે લગભગ 1350 વોટ છે, પરંતુ પાર્કર આ સ્થિતિ કરતાં લગભગ 25 ગણું નજીક છે, જે પ્રતિ ચોરસ મીટર લગભગ 850,000 વોટ ગરમી છે. જો વિસ્તાર ગણવામાં આવે તો, પાર્કરના સૌર પ્રોબને લગભગ 3 મિલિયન વોટ ઊર્જાનો સામનો કરવો પડશે. ડિટેક્ટરના હીટ કવચને થર્મલ પ્રોટેક્શન સિસ્ટમ (TPS) તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, જેમાં બે કાર્બન-ઉન્નત સંયુક્ત સ્તરો અને લગભગ 4.5 ઇંચ (11.43 સે.મી.) ના મધ્યવર્તી ક્લેમ્પ સાથે કાર્બન ફીણનો સમાવેશ થાય છે. સૂર્ય તરફની ગરમી કવચમાં સૂર્યમાંથી ઉર્જાને શક્ય તેટલું પ્રતિબિંબિત કરવા માટે એક ખાસ સફેદ આવરણ પણ છે. આ સામગ્રી 2,500 ડિગ્રી ફેરનહીટ (લગભગ 1371 ℃) માટે પ્રતિરોધક છે અને ખાતરી કરે છે કે સાધન લગભગ 85 ડિગ્રી ફેરનહીટ (લગભગ 30 ℃) પર કાર્ય કરે છે.
"જો આ કાર્ય 60 થી 70 ના દાયકામાં હતું, તો પણ 80 ના દાયકામાં ઉપયોગમાં લેવા છતાં, ઉચ્ચ ગરમી-પ્રતિરોધક ધાતુઓ ઉડાન ભરી શકાય છે," ડ્રાયસમેને કહ્યું. "વૈજ્ઞાનિકો ખૂબ ઊંચા ગલનબિંદુ સાથે મેટલ જેર્ડન બનાવશે, પરંતુ તેને ક્યારેય સ્વર્ગમાં મોકલશે નહીં, કારણ કે ધાતુ ખૂબ ભારે છે. "મોટાભાગના વ્યાપારી કાર્બન ફાઇબરથી વિપરીત, તેમની કાર્બન-કાર્બન રચના રેઝિન સખત કરીને પોલિમરાઇઝ્ડ નથી કારણ કે કઠણ રેઝિન ગરમ રસ્તાની સપાટી પર તેલની જેમ સૂર્યની નજીક બાષ્પીભવન થાય છે," તેમણે કહ્યું. હીટ કવચ બનાવવા માટે, નાસા રેઝિનને "કાપેલા કાર્બન ફાઇબર" થી ભરે છે, પછી રેઝિનને સખત બનાવે છે, તેને 3,000-ડિગ્રી ઓવનમાં બેક કરે છે, અને પ્રક્રિયાને 4 થી 5 વખત પુનરાવર્તિત કરે છે. "આખરે તમને કાર્બન ફાઇબર મળશે જે તમારી આસપાસ વીંટળાયેલું છે. અમે જે કાર્બન-કાર્બન રચના વિશે વાત કરી રહ્યા છીએ તે શુદ્ધ કાર્બન છે, જે રેઝિન અને અન્ય પદાર્થોથી મુક્ત છે. "થર્મલ કવચની આગળ અને પાછળની બાજુઓ આ કાર્બન-કાર્બન પ્લેટથી બનેલી છે, જે ઇન્સ્યુલેટેડ હોવા ઉપરાંત, ખૂબ જ મજબૂત યાંત્રિક શક્તિ ધરાવે છે." કાર્બન-કાર્બન શીટ્સના 2 સ્તરો વાળવા અને ઓવરલેપ થવા માટે પૂરતા પાતળા છે. બે-સ્તરના કાર્બન-કાર્બન સામગ્રીની મધ્યમાં, લગભગ 4.5 ઇંચ કાર્બન ફીણનો એક સ્તર, જેનો ઉપયોગ હવે સામાન્ય રીતે તબીબી ઉદ્યોગમાં વૈકલ્પિક હાડકાં બનાવવા માટે થાય છે. સેન્ડવિચ ડિઝાઇન સમગ્ર માળખાને ટેકો આપે છે - જેમ કે લહેરિયું કાર્ડબોર્ડ - જેનું વજન સમગ્ર 8-ફૂટ-જાડા હીટ કવચ માટે ફક્ત 160 પાઉન્ડ (લગભગ 73 કિગ્રા) છે.
ફોમ એ થર્મલ શિલ્ડ ઇન્સ્યુલેશન ફંક્શનનું સૌથી મહત્વપૂર્ણ માળખું પણ છે. પરંતુ કાર્બન બબલનો 97% ભાગ હવા છે, જેથી સ્પેસ પ્રોબ્સનું વજન વધુ ઓછું થાય. કાર્બન પોતે થર્મલી વાહક છે, અને ફોમ સ્ટ્રક્ચરનો અર્થ એ પણ છે કે ત્યાં પ્રસારિત કરવા માટે એટલી બધી ગરમી નથી. બબલ્સનું પરીક્ષણ કરવું સરળ નથી, તે અત્યંત બરડ હોય છે. પરંતુ બીજી એક સમસ્યા છે. "જ્યારે તે ગરમ થાય છે, ત્યારે તે બળી જાય છે." "એબેલે કહ્યું. શૂન્યાવકાશમાં બળવું એ મોટી સમસ્યા નથી, પરંતુ પરીક્ષણમાં બાકી રહેલી હવા પરપોટાને કોલસામાં ભળી જશે. તેથી, નેશનલ ઓક રિજ લેબોરેટરી એન્જિનિયરો ઉચ્ચ-તાપમાન પ્લાઝ્મા આર્ક લેમ્પ્સ સાથે આ કાર્બન ફોમના ઉચ્ચ તાપમાન પ્રતિકારના હીટ કવચનું પરીક્ષણ કરે છે. આ કાર્બન ફોમ્સનું થર્મલ ઇન્સ્યુલેશન એકલા એ ખાતરી આપવા માટે પૂરતું નથી કે ડિટેક્ટર જરૂરી તાપમાને કામ કરશે. કારણ કે અવકાશમાં કોઈ હવાનું વિસર્જન નથી, ગરમીને વિસર્જન કરવાનો એકમાત્ર રસ્તો પ્રકાશને વેરવિખેર કરવાનો અને ફોટોનના સ્વરૂપમાં ગરમીનું ઉત્સર્જન કરવાનો છે. તેથી, બીજા રક્ષણાત્મક સ્તરની જરૂર છે: ગરમી અને પ્રકાશને પ્રતિબિંબિત કરવા માટે સફેદ રક્ષણાત્મક સ્તરનો ઉપયોગ થાય છે.
પાર્કર સોલર ડિટેક્ટર થર્મલ શિલ્ડ સ્ટ્રક્ચર સ્કીમેટિક ડાયાગ્રામ
આ માટે, જોન્સ હોપકિન્સ યુનિવર્સિટી ખાતે એપ્લાઇડ ફિઝિક્સ લેબોરેટરી અને વ્હાઇટિંગ સ્કૂલ ઓફ એન્જિનિયરિંગની એડવાન્સ્ડ ટેક્નોલોજી લેબોરેટરી (જોન્સ હોપકિન્સ યુનિવર્સિટીની વ્હાઇટિંગ સ્કૂલ એન્જિનિયરિંગમાં એડવાન્સ્ડ ટેક્નોલોજી લેબોરેટરી) એ થર્મલ ઇન્સ્યુલેટિંગ કોટિંગ સુપર લક્ઝરી ટીમોની નિષ્ણાત ટીમોની એક ટીમ બનાવી છે, જેમાં ઉચ્ચ-તાપમાન સિરામિક્સ, રાસાયણિક અને પ્લાઝ્મા સ્પ્રેઇંગ કોટિંગ્સનું ટીમ સંશોધન કવરેજ છે. વધુ પરીક્ષણ દ્વારા, ટીમે આખરે એલ્યુમિના પર આધારિત રક્ષણનું સફેદ સ્તર પસંદ કર્યું. પરંતુ કાર્બન પ્રતિક્રિયા સાથે ઉચ્ચ તાપમાન વાતાવરણમાં રક્ષણાત્મક સ્તર ગ્રે થઈ જશે, તેથી એન્જિનિયરોએ બે સ્તરો વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને રોકવા માટે મધ્યમાં ટંગસ્ટનનો એક સ્તર ઉમેર્યો, વાળ કરતાં પાતળો, અને હીટ કવચ અને સફેદ કવચ વચ્ચે કોટેડ કર્યો. તેઓ ઢાલને સફેદ બનાવવા અને એલ્યુમિના કણોના થર્મલ વિસ્તરણને રોકવા માટે નેનો-ડોપિંગ એજન્ટ પણ ઉમેરે છે. સેન્ટર ફોર સિસ્ટમ્સ સાયન્સ એન્ડ એન્જિનિયરિંગના મુખ્ય સંશોધન ઇજનેર ડેનિસ નાગલે જણાવ્યું હતું કે સામાન્ય રીતે સિરામિક્સનો ઉપયોગ કરતી વખતે, એક કઠોર, છિદ્રાળુ કોટિંગ પસંદ કરવામાં આવે છે, પરંતુ હથોડીથી મારવામાં આવે ત્યારે સામગ્રી તૂટી જાય છે. પાર્કર જે તાપમાને સામનો કરે છે, તે સરળ કોટિંગ પથ્થરથી મારતી બારીની જેમ તૂટી જાય છે. તેથી, છિદ્રાળુ આવરણ પણ આ આત્યંતિક વાતાવરણનો સામનો કરી શકે છે. જ્યારે છિદ્રાળુ આવરણમાં તિરાડો પડે છે, ત્યારે છિદ્રો સુધી પહોંચતા જ તિરાડો બંધ થઈ જાય છે. આવરણમાં ઘણા બરછટ દાણાદાર સ્તરો હોય છે - જે સિરામિક કણોના જૂથને બીજા સ્તરમાંથી ગુમ થયેલ પ્રકાશને પ્રતિબિંબિત કરવા માટે પૂરતા હોય છે.
પોસ્ટ સમય: ઓગસ્ટ-૧૫-૨૦૧૮