Waktu Beijing 12 Ogos 3:31 PTG, pengesan Matahari Taman Bersejarah (Parker Solar Probe) di Pangkalan Tentera Udara Cape Canaveral slc-37b yang dilancarkan oleh roket berat Delta 4 dilancarkan. Selepas penerbangan selama 43 minit, walaupun tempoh itu mengalami tahap ketiga kehilangan yang disyaki detik mendebarkan, mujurlah kejadian nyaris yang paling hebat, pengesan Parker berjaya dipisahkan daripada roket, menjejakkan kaki di jalan yang panjang ke matahari, dan dengan itu membuka perjalanan baharu penerokaan manusia terhadap matahari!
Pengesan Matahari
Tapak pelancaran
Untuk mencipta rekod dunia untuk mencapai tempat terdekat di matahari, orang ramai perlu mencari bahan yang boleh menahan tahap suhu ultra tinggi yang belum pernah berlaku sebelum ini. Boleh dikatakan jika tiada sistem perlindungan haba (TPS), tiada Parker. Menurut rancangan itu, Parker akan memasuki 4 juta batu dari permukaan matahari (6.11 juta km). Untuk menyesuaikan diri dengan persekitaran yang sangat panas ini, pengesan akan membawa perisai haba komposit, kubah akan menahan silau dari matahari. Perisai haba tidak boleh dibuat 10 tahun yang lalu.
Jika anda adalah satelit 1 meter persegi di orbit Bumi, dan tenaga matahari adalah kira-kira 1350 watt untuk mencapai anda, tetapi Parker adalah kira-kira 25 kali lebih dekat daripada kedudukan ini, iaitu kira-kira 850,000 watt haba setiap meter persegi. Jika kawasan itu dikira, siasatan solar Parker mesti menahan kira-kira 3 juta watt tenaga. Perisai haba pengesan juga dikenali sebagai sistem Perlindungan Terma (TPS), yang terdiri daripada dua lapisan komposit dipertingkatkan karbon dan buih karbon dengan pengapit perantaraan kira-kira 4.5 inci (11.43cm). Perisai haba yang menghadap Matahari juga mempunyai salutan putih khas untuk memantulkan tenaga daripada matahari sebanyak mungkin. Bahan ini tahan kepada 2,500 darjah Fahrenheit (kira-kira 1371 ℃) dan memastikan instrumen beroperasi pada kira-kira 85 darjah Fahrenheit (kira-kira 30 ℃).
"Jika tugas ini adalah pada tahun 60-an hingga 70-an, walaupun digunakan pada tahun 80-an, adalah mungkin untuk menerbangkan logam tahan haba yang tinggi," kata Driesman. "Para saintis akan membina logam Jerdon dengan takat lebur yang sangat tinggi, tetapi tidak pernah menghantarnya ke syurga, kerana logam itu terlalu berat. "Tidak seperti kebanyakan gentian karbon komersial, struktur karbon-karbon mereka tidak dipolimerkan oleh resin pengerasan kerana resin yang mengeras menguap berhampiran matahari seperti minyak di permukaan jalan yang panas, "katanya. Untuk membuat perisai haba, NASA mengisi resin, dengan "mengeraskannya dalam serat karbon", dengan "damar yang dicincang itu dikeraskan di dalam gentian karbon". Ketuhar 3,000 darjah, dan ulangi proses 4 hingga 5 kali "Akhirnya anda akan mendapat gentian karbon yang membaluti anda. Struktur karbon-karbon yang kita bicarakan ialah karbon tulen, bebas daripada resin dan bahan lain. "Bahagian depan dan belakang perisai terma diperbuat daripada plat karbon-karbon ini, yang, sebagai tambahan kepada penebat, mempunyai kekuatan mekanikal yang sangat kuat." 2 lapisan kepingan karbon-karbon cukup nipis untuk dibengkokkan malah bertindih. Di tengah-tengah bahan karbon-karbon dua lapisan, lapisan kira-kira 4.5 inci buih karbon, yang kini biasanya digunakan dalam industri perubatan untuk mencipta tulang alternatif. Reka bentuk sandwic menyokong keseluruhan kadbod beralun seperti struktur-yang beratnya hanya 160 paun (kira-kira 73kg) untuk keseluruhan pelindung haba setebal 8 kaki.
Buih juga merupakan struktur terpenting bagi fungsi penebat perisai haba. Tetapi 97% gelembung karbon adalah udara, untuk mengurangkan lagi berat probe angkasa. Karbon itu sendiri adalah konduktif terma, dan struktur buih juga bermakna bahawa tidak banyak haba yang perlu dihantar. Buih tidak mudah untuk diuji, ia sangat rapuh. Tetapi ada masalah lain. "Apabila mereka menjadi panas, mereka terbakar." "kata Abel. Pembakaran bukanlah masalah besar dalam vakum, tetapi udara yang tinggal dalam ujian akan menyebabkan buih hangus menjadi arang. Oleh itu, Jurutera Makmal Oak Ridge Kebangsaan dengan lampu arka plasma suhu tinggi untuk menguji perisai haba busa karbon ini rintangan suhu tinggi. Kerana penebat haba buih karbon ini sahaja tidak akan menjamin bahawa suhu udara yang diperlukan tidak mencukupi untuk pengesan di sana. ruang, satu-satunya cara untuk menghilangkan haba adalah dengan menyerakkan cahaya dan mengeluarkan haba dalam bentuk foton Oleh itu, lapisan pelindung lain diperlukan: lapisan pelindung putih digunakan untuk memantulkan haba dan cahaya.
Gambarajah skema struktur perisai haba Parker Solar Detector
Untuk tujuan ini, Makmal Fizik Gunaan di Universiti Johns Hopkins dan Makmal Teknologi Lanjutan Sekolah Kejuruteraan Whiting (Makmal Teknologi Lanjutan dalam Kejuruteraan Sekolah Kaputihan Universiti Johns Hopkins) telah membentuk satu pasukan pakar pasukan super mewah salutan penebat haba, dengan liputan penyelidikan pasukan bagi salutan seramik suhu tinggi, kimia dan penyemburan plasma. Melalui ujian lanjut, pasukan akhirnya memilih lapisan perlindungan putih berdasarkan alumina. Tetapi lapisan pelindung akan dikelabukan dalam persekitaran suhu tinggi dengan tindak balas karbon, jadi jurutera menambah lapisan tungsten ke tengah, lebih nipis daripada rambut, dan disalut di antara perisai haba dan perisai putih untuk mengelakkan interaksi antara dua lapisan. Mereka juga menambah agen doping nano untuk menjadikan perisai lebih putih dan menghalang pengembangan haba zarah alumina. Dennis Nagle, ketua jurutera penyelidik di Pusat Sains dan kejuruteraan Sistem, berkata bahawa biasanya apabila menggunakan seramik, salutan tegar dan berliang lebih diutamakan, tetapi bahan itu pecah apabila dipukul dengan tukul. Pada suhu yang dihadapi oleh Parker, salutan licin pecah seperti tingkap yang terkena batu. Oleh itu, salutan berliang pun boleh menahan persekitaran yang melampau ini. Apabila retakan berlaku dalam salutan berliang, retakan berhenti apabila ia mencapai liang. Salutan terdiri daripada beberapa lapisan berbutir kasar-cukup untuk membolehkan sekumpulan zarah seramik memantulkan cahaya yang hilang dari lapisan lain.
Masa siaran: Ogos-15-2018