ڪاربن فائبر ناسا جي شاندار لانچ مشن کي وڌائي ٿو

بيجنگ وقت 12 آگسٽ 3:31 PM، ڪيپ ڪيناورل ايئر فورس بيس تي تاريخي پارڪ سن ڊيڪٽر (پارڪر سولر پروب) ڊيلٽا 4 ڳري راڪيٽن ذريعي slc-37b لانچ بٽ لانچ ڪيو ويو. 43 منٽن جي اڏام کان پوءِ، جيتوڻيڪ هن عرصي دوران دلچسپ لمحي جي شڪي نقصان جي ٽئين سطح جو تجربو ٿيو، خوش قسمتي سان آخري ويجهو مس آهي، پارڪر ڊيڪٽر ڪاميابي سان راڪيٽ کان الڳ ٿي ويو، سج جي ڊگهي رستي تي پير رکيو، ۽ اهڙي طرح سج جي انساني ڳولا جو نئون سفر کوليو!

سج ڊيٽيڪٽر

لانچ سائيٽ

سج جي ويجھي ترين جاءِ تي پهچڻ لاءِ عالمي رڪارڊ ٺاهڻ لاءِ، ماڻهن کي اهڙا مواد ڳولڻا پوندا جيڪي انتهائي تيز گرمي پد جي بي مثال سطح کي برداشت ڪري سگهن. اهو چئي سگهجي ٿو ته جيڪڏهن ڪو حرارتي تحفظ جو نظام (TPS) نه هجي ته پارڪر به نه هوندو. منصوبي موجب، پارڪر سج جي مٿاڇري کان 4 ملين ميل (6.11 ملين ڪلوميٽر) اندر داخل ٿيندو. هن انتهائي گرم ماحول سان مطابقت پيدا ڪرڻ لاءِ، ڊيٽيڪٽر هڪ جامع گرمي شيلڊ کڻندو، گنبد سج جي چمڪ کي برداشت ڪندو. گرمي شيلڊ 10 سال اڳ نه ٺاهي سگهجي ها.

جيڪڏهن توهان زمين جي مدار ۾ 1 چورس ميٽر سيٽلائيٽ آهيو، ۽ سج جي توانائي توهان تائين پهچڻ لاءِ تقريباً 1350 واٽ آهي، پر پارڪر هن پوزيشن کان تقريباً 25 ڀيرا ويجهو آهي، جيڪو تقريباً 850,000 واٽ گرمي في چورس ميٽر آهي. جيڪڏهن علائقي کي ڳڻيو وڃي ته پارڪر جي سولر پروب کي تقريباً 3 ملين واٽ توانائي برداشت ڪرڻ گهرجي. ڊيٽيڪٽر جي هيٽ شيلڊ کي ٿرمل پروٽيڪشن سسٽم (TPS) جي نالي سان پڻ سڃاتو وڃي ٿو، جنهن ۾ ٻه ڪاربن-بڑھايل جامع پرتون ۽ هڪ ڪاربن فوم شامل آهن جنهن ۾ تقريباً 4.5 انچ (11.43 سينٽي ميٽر) جي وچولي ڪلمپ آهي. سج جي سامهون واري هيٽ شيلڊ ۾ سج کان توانائي کي ممڪن حد تائين ظاهر ڪرڻ لاءِ هڪ خاص اڇو ڪوٽنگ پڻ آهي. هي مواد 2,500 درجا فارنهائيٽ (تقريباً 1371 ℃) جي مزاحمتي آهي ۽ يقيني بڻائي ٿو ته اوزار تقريباً 85 درجا فارنهائيٽ (تقريباً 30 ℃) تي ڪم ڪري ٿو.

"جيڪڏهن هي ڪم 60 کان 70 جي ڏهاڪي ۾ هجي ها، جيتوڻيڪ 80 جي ڏهاڪي ۾ استعمال ڪيو وڃي ها، ته پوءِ تيز گرمي مزاحمتي ڌاتو اڏامڻ ممڪن آهي،" ڊريسمين چيو. "سائنسدان هڪ تمام گهڻي پگھلڻ واري نقطي سان هڪ ڌاتو جيرڊن ٺاهيندا، پر ان کي ڪڏهن به آسمان ڏانهن نه موڪليندا، ڇاڪاڻ ته ڌاتو تمام ڳرو آهي. "گهڻا ڪمرشل ڪاربن فائبرن جي برعڪس، انهن جي ڪاربن-ڪاربن جي جوڙجڪ سخت رال سان پوليمرائيز نه ڪئي وئي آهي ڇاڪاڻ ته سخت رال سج جي ويجهو گرم روڊ جي مٿاڇري تي تيل وانگر بخارات بڻجي ويندا آهن،" هن چيو. گرمي جي ڍال ٺاهڻ لاءِ، ناسا رال کي "ڪٽيل ڪاربن فائبر" سان ڀريندو آهي، پوءِ رال کي سخت ڪندو آهي، ان کي 3,000 درجا تندور ۾ پچائيندو آهي، ۽ عمل کي 4 کان 5 ڀيرا ورجائيندو آهي. "آخرڪار توهان کي ڪاربن فائبر ملندو جيڪو توهان جي چوڌاري ويڙهيل آهي. اسان جنهن ڪاربن-ڪاربن جي جوڙجڪ بابت ڳالهائي رهيا آهيون اهو خالص ڪاربن آهي، رال ۽ ٻين مادن کان پاڪ آهي." "ٿرمل شيلڊ جا اڳيان ۽ پوئين پاسا هن ڪاربن-ڪاربن پليٽ مان ٺهيل آهن، جيڪي، موصل هجڻ کان علاوه، هڪ تمام مضبوط ميڪانياتي طاقت رکن ٿا." ڪاربن-ڪاربن شيٽ جا 2 پرت موڙڻ ۽ اوورليپ ڪرڻ لاءِ ڪافي پتلي آهن. ٻن پرتن واري ڪاربن-ڪاربن مواد جي وچ ۾، ڪاربن فوم جي لڳ ڀڳ 4.5 انچ جي هڪ پرت، جيڪا هاڻي عام طور تي طبي صنعت ۾ متبادل هڏا ٺاهڻ لاءِ استعمال ٿيندي آهي. سينڊوچ ڊيزائن پوري ڍانچي کي سهارو ڏئي ٿو - جهڙوڪ ناريل ڪارڊ بورڊ - جنهن جو وزن صرف 160 پائونڊ (تقريبن 73 ڪلوگرام) آهي پوري 8 فوٽ ٿلهي گرمي شيلڊ لاءِ.

فوم پڻ حرارتي شيلڊ انسوليشن فنڪشن جو سڀ کان اهم structure آهي. پر ڪاربن بلبل جو 97٪ هوا آهي، خلائي جاچ جي وزن کي وڌيڪ گهٽائڻ لاءِ. ڪاربن پاڻ حرارتي طور تي چالکائي وارو آهي، ۽ فوم جي structure جو مطلب اهو به آهي ته منتقل ڪرڻ لاءِ تمام گهڻي گرمي ناهي. بلبلن کي جانچڻ آسان ناهي، اهي انتهائي ڀُرڻ وارا آهن. پر هڪ ٻيو مسئلو آهي. "جڏهن اهي گرم ٿين ٿا، اهي سڙي وڃن ٿا." "ايبل چيو. ساڙڻ هڪ خلا ۾ وڏو مسئلو ناهي، پر ٽيسٽ ۾ باقي هوا بلبلن کي ڪوئلي ۾ ساڙڻ جو سبب بڻجندي. تنهن ڪري، نيشنل اوڪ رج ليبارٽري انجنيئر انهن ڪاربن فوم جي گرمي شيلڊ کي جانچڻ لاءِ اعليٰ درجه حرارت پلازما آرڪ ليمپ سان گڏ اعليٰ درجه حرارت مزاحمت. انهن ڪاربن فوم جي حرارتي موصليت صرف ان ڳالهه جي ضمانت ڏيڻ لاءِ ڪافي ناهي ته ڊيٽيڪٽر گهربل درجه حرارت تي ڪم ڪندا. ڇاڪاڻ ته خلا ۾ هوا جي ڪا به خرابي ناهي، گرمي کي ختم ڪرڻ جو واحد طريقو روشني کي پکيڙڻ ۽ فوٽون جي صورت ۾ گرمي خارج ڪرڻ آهي. تنهن ڪري، هڪ ٻي حفاظتي پرت جي ضرورت آهي: هڪ اڇو حفاظتي پرت گرمي ۽ روشني کي ظاهر ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي.

پارڪر سولر ڊيٽيڪٽر ٿرمل شيلڊ اسٽرڪچر اسڪيميٽڪ ڊاگرام

انهيءَ مقصد لاءِ، جانز هاپڪنز يونيورسٽي ۾ اپلائيڊ فزڪس ليبارٽري ۽ وائيٽنگ اسڪول آف انجنيئرنگ جي ايڊوانسڊ ٽيڪنالاجي ليبارٽري (جانز هاپڪنز يونيورسٽي جي وائيٽنگ اسڪول انجنيئرنگ ۾ ايڊوانسڊ ٽيڪنالاجي ليبارٽري) ٿرمل انسوليٽنگ ڪوٽنگ سپر لگژري ٽيمن جي ماهر ٽيمن جي هڪ ٽيم ٺاهي آهي، جنهن ۾ اعليٰ درجه حرارت واري سيرامڪس، ڪيميڪل ۽ پلازما اسپرينگ ڪوٽنگ جي ٽيم ريسرچ ڪوريج شامل آهي. وڌيڪ جاچ ذريعي، ٽيم آخرڪار ايلومينيما جي بنياد تي تحفظ جي اڇي پرت کي چونڊيو. پر ڪاربن جي رد عمل سان حفاظتي پرت تيز گرمي پد واري ماحول ۾ گرين ٿي ويندي، تنهن ڪري انجنيئرن وچ ۾ ٽنگسٽن جي هڪ پرت شامل ڪئي، جيڪا وارن کان پتلي هئي، ۽ ٻن پرتن جي وچ ۾ رابطي کي روڪڻ لاءِ هيٽ شيلڊ ۽ اڇي شيلڊ جي وچ ۾ ڪوٽ ڪئي وئي. اهي شيلڊز کي اڇو ڪرڻ ۽ ايلومينيما جي ذرڙن جي حرارتي توسيع کي روڪڻ لاءِ هڪ نانو ڊوپنگ ايجنٽ پڻ شامل ڪندا آهن. سينٽر فار سسٽم سائنس اينڊ انجنيئرنگ جي چيف ريسرچ انجنيئر ڊينس ناگل چيو ته عام طور تي سيرامڪس استعمال ڪرڻ وقت، هڪ سخت، سوراخ واري ڪوٽنگ کي ترجيح ڏني ويندي آهي، پر مواد هتھوڙي سان مارڻ تي ٽٽي ويندو آهي. پارڪر جي منهن تي گرمي پد تي، هموار ڪوٽنگ پٿر جي ٽڪر واري ونڊو وانگر ٽٽي ويندي آهي. تنهن ڪري، سوراخ ٿيل ڪوٽنگون به هن انتهائي ماحول کي برداشت ڪري سگهن ٿيون. جڏهن سوراخ ٿيل ڪوٽنگن ۾ دراڙ پيدا ٿين ٿا، ته اهي دراڙ سوراخن تائين پهچڻ تي بند ٿي وڃن ٿيون. ڪوٽنگ ۾ ڪيترائي ٿلها داڻا پرت شامل آهن - سيرامڪ ذرڙن جي هڪ گروپ کي ٻئي پرت مان گم ٿيل روشني کي ظاهر ڪرڻ جي اجازت ڏيڻ لاءِ ڪافي آهن.