Бейжің уақытымен 12 тамыз 15:31-де Канаверал мүйісіндегі Әскери-әуе күштерінің slc-37b базасындағы тарихи саябақ күн детекторы (Parker Solar Probe) Delta 4 ауыр зымырандары арқылы ұшырылды. 43-минуттық ұшудан кейін, бұл кезең ең қызықты сәттен күдікті жоғалтудың үшінші деңгейін бастан өткерсе де, бақытымызға орай, ең соңғы сәтсіздік болды, Паркер детекторы зымыраннан сәтті бөлініп, күнге дейін ұзақ жолға аяқ басты және осылайша адамның күнді зерттеудің жаңа сапарын ашты!
Күн детекторы
Сайтты іске қосыңыз
Күннің ең жақын нүктесіне жету үшін әлемдік рекорд жасау үшін адамдар ультра жоғары температураның бұрын-соңды болмаған деңгейлеріне төтеп бере алатын материалдарды табуы керек. Термиялық қорғаныс жүйесі (TPS) болмаса, Паркер жоқ деп айтуға болады. Жоспар бойынша Паркер күн бетінен 4 миллион мильге (6,11 миллион км) енеді. Осы өте ыстық ортаға бейімделу үшін детектор композициялық жылу қалқанын алып жүреді, күмбез күннің жарқылына төтеп береді. Жылу қалқаны 10 жыл бұрын жасалуы мүмкін емес еді.
Егер сіз Жер орбитасында 1 шаршы метр спутник болсаңыз және күннің энергиясы сізге жету үшін шамамен 1350 ватт болса, бірақ Паркер бұл позициядан шамамен 25 есе жақын, бұл бір шаршы метрге шамамен 850 000 ватт жылуды құрайды. Егер аумақ есептелсе, Паркердің күн зонды шамамен 3 миллион ватт энергияға төтеп беруі керек. Детектордың жылу қалқаны, сонымен қатар, екі көміртекті құрамды қабаттан және шамамен 4,5 дюйм (11,43 см) аралық қысқышы бар көміртекті көбіктен тұратын Жылу қорғаныс жүйесі (TPS) ретінде белгілі. Күнге қарайтын жылу қалқаны да күн энергиясын мүмкіндігінше көрсету үшін арнайы ақ жабынға ие. Бұл материал 2500 градус Фаренгейтке (шамамен 1371 ℃) төзімді және құралдың Фаренгейттің шамамен 85 градус температурасында (шамамен 30 ℃) жұмыс істеуін қамтамасыз етеді.
«Егер бұл тапсырма 60-70-ші жылдар аралығында болса, тіпті 80-ші жылдары қолданылған болса да, жоғары ыстыққа төзімді металдарды ұшыруға болады», - деді Дрисман. "Ғалымдар балқу температурасы өте жоғары металл Джердон жасайды, бірақ оны ешқашан аспанға жібермейді, өйткені металл тым ауыр. "Көптеген коммерциялық көміртекті талшықтардан айырмашылығы, олардың көміртекті-көміртекті құрылымы қатайтатын шайырлармен полимерленбейді, өйткені шыңдалған шайырлар күннің жанында ыстық жол беттеріндегі май сияқты буланып кетеді ". содан кейін шайырды қатайтады, оны 3000 градустық пеште пісіреді және процесті 4-5 рет қайталайды «Ақырында сіз айналаңызға оралған көміртекті талшықты аласыз. Біз айтып отырған көміртекті-көміртекті құрылым таза көміртегі, шайырлар және басқа заттар жоқ. «Термиялық қалқанның алдыңғы және артқы жағы осы көміртекті-көміртекті пластинадан жасалған, ол оқшауланудан басқа, өте күшті механикалық беріктікке ие». Көміртекті-көміртекті парақтардың 2 қабаты бүгуге және тіпті қабаттасуға жеткілікті жұқа. Екі қабатты көміртекті-көміртекті материалдың ортасында шамамен 4,5 дюймдік көміртекті көбік қабаты бар, ол қазір медицина өнеркәсібінде баламалы сүйектерді жасау үшін қолданылады. Сэндвич дизайны бүкіл құрылымға ұқсас гофрленген картонды бекітеді - оның салмағы 8 фут қалыңдықтағы бүкіл жылу қалқаны үшін небәрі 160 фунт (шамамен 73 кг).
Көбік сонымен қатар жылу қалқанының оқшаулау функциясының ең маңызды құрылымы болып табылады. Бірақ ғарыштық зондтардың салмағын одан әрі азайту үшін көміртегі көпіршігінің 97% ауадан тұрады. Көміртектің өзі жылу өткізгіш болып табылады, ал көбік құрылымы сонымен бірге берілетін жылу соншалықты көп емес екенін білдіреді. Көпіршіктерді сынау оңай емес, олар өте сынғыш. Бірақ тағы бір мәселе бар. «Олар ыстық болғанда, олар күйіп кетеді». "деді Абель. Вакуумда жану үлкен проблема емес, бірақ сынақта қалған ауа көпіршіктердің көмірге айналуына әкеледі. Сондықтан, емен жотасының ұлттық зертханасының инженерлері жоғары температуралы плазмалық доғалық шамдары бар осы көміртекті көбіктің жылу қалқанын жоғары температураға төзімділікті сынау үшін. Өйткені бұл көміртекті көбіктің жылу оқшаулауы тек сол жерде қажетті температурада жұмыс істейтініне кепілдік бермейді. кеңістікте ауаның таралуы жоқ, жылуды таратудың жалғыз жолы - жарықты шашырату және фотондар түрінде жылуды шығару, сондықтан басқа қорғаныс қабаты қажет: жылу мен жарықты көрсету үшін ақ қорғаныш қабаты қолданылады.
Parker Solar Detector термиялық қалқан құрылымының схемалық диаграммасы
Осы мақсатта Джонс Хопкинс университетінің Қолданбалы физика зертханасы және Уайтинг инженерлік мектебінің Жетілдірілген технологиялар зертханасы (Джонс Хопкинс университетінің Уайтинг мектебі инженериясындағы Жетілдірілген технология зертханасы) термоизоляциялық жабынның супер люкс командаларының сарапшы топтарының командасын құрды. Әрі қарай тестілеу арқылы команда ақырында алюминий оксиді негізіндегі ақ қорғаныс қабатын таңдады. Бірақ қорғаныс қабаты көміртегі реакциясы бар жоғары температуралы ортада сұр түске боялады, сондықтан инженерлер ортасына вольфрам қабатын қосты, шаштан жұқа және екі қабаттың өзара әрекеттесуіне жол бермеу үшін жылу қалқаны мен ақ қалқан арасына қаптады. Олар сонымен қатар қалқандарды ағарту және алюминий тотығы бөлшектерінің термиялық кеңеюін болдырмау үшін нанодопинг агентін қосады. Деннис Нагл, Жүйелік ғылым және инженерия орталығының бас ғылыми инженері, әдетте керамика пайдаланған кезде қатты, кеуекті жабынға артықшылық беріледі, бірақ балғамен соғылған кезде материал сынып қалады. Паркер бетпе-бет келген температурада тегіс жабын тасқа соғылған терезе сияқты үзіледі. Сондықтан, тіпті кеуекті жабындар да осы төтенше ортаға төтеп бере алады. Кеуекті жабындарда жарықтар пайда болған кезде, жарықтар кеуектерге жеткенде тоқтайды. Қаптама бірнеше ірі түйіршікті қабаттардан тұрады - керамикалық бөлшектер тобына басқа қабаттан жетіспейтін жарықты көрсетуге жеткілікті.
Жіберу уақыты: 15 тамыз 2018 ж