Më 12 gusht, ora 15:31, sipas orës së Pekinit, detektori Historic Park Sun (Parker Solar Probe) në Bazën Ajrore të Kepit Canaveral u lançua në hapësirë nga raketat e rënda Delta 4. Pas një fluturimi 43-minutësh, megjithëse gjatë fluturimit dyshohej se do të kishte një nivel të tretë humbjeje të momentit emocionues, për fat të mirë ky ishte një moment i afërt me aksidentin, detektori Parker u nda me sukses nga raketa, vendosi këmbën në rrugën e gjatë drejt diellit dhe kështu hapi udhëtimin e ri të eksplorimit njerëzor të diellit!
Detektor Dielli
Vendndodhja e lançimit
Për të krijuar një rekord botëror për të arritur pikën më të afërt në diell, njerëzit duhet të gjejnë materiale që mund t'i rezistojnë niveleve të papara të temperaturave ultra të larta. Mund të thuhet se nëse nuk ka sistem mbrojtjeje termike (TPS), nuk ka Parker. Sipas planit, Parker do të hyjë 4 milionë milje larg sipërfaqes së diellit (6.11 milionë km). Për t'u përshtatur me këtë mjedis jashtëzakonisht të nxehtë, detektori do të ketë një mburojë të përbërë nga nxehtësia, kupola do t'i rezistojë shkëlqimit nga dielli. Mburoja e nxehtësisë nuk mund të ishte bërë 10 vjet më parë.
Nëse jeni një satelit prej 1 metër katror në orbitën e Tokës dhe energjia e diellit është rreth 1350 vat për t'ju arritur, por Parker është rreth 25 herë më afër se kjo pozicion, që është rreth 850,000 vat nxehtësi për metër katror. Nëse llogaritet edhe zona, sonda diellore e Parker duhet t'i rezistojë rreth 3 milion vat energjie. Mburoja e nxehtësisë e detektorit njihet edhe si sistemi i Mbrojtjes Termike (TPS), i përbërë nga dy shtresa kompozite të përforcuara me karbon dhe një shkumë karboni me një kapëse të ndërmjetme prej rreth 4.5 inç (11.43 cm). Mburoja e nxehtësisë përballë Diellit ka gjithashtu një shtresë të bardhë speciale për të reflektuar energjinë nga dielli sa më shumë të jetë e mundur. Ky material është rezistent ndaj 2,500 gradë Fahrenheit (rreth 1371 ℃) dhe siguron që instrumenti të funksionojë në rreth 85 gradë Fahrenheit (rreth 30 ℃).
"Nëse kjo detyrë do të ishte në vitet '60 deri në '70, edhe kur të vendosej në vitet '80, është e mundur të fluturohen metale me rezistencë të lartë ndaj nxehtësisë", tha Driesman. "Shkencëtarët do të ndërtojnë një Jerdon metalik me një pikë shkrirjeje shumë të lartë, por kurrë nuk do ta dërgojnë atë në parajsë, sepse metali është shumë i rëndë. "Ndryshe nga shumica e fibrave të karbonit komercial, struktura e tyre karbon-karbon nuk polimerizohet nga rrëshirat e forta sepse rrëshirat e forta avullohen pranë diellit si vaji në sipërfaqet e nxehta të rrugës", tha ai. Për të bërë mburojën e nxehtësisë, NASA mbush rrëshirën me "fibër karboni të copëtuar", pastaj e fortëson rrëshirën, e pjek atë në një furrë 3,000 gradë dhe e përsërit procesin 4 deri në 5 herë. "Përfundimisht do të merrni fibrën e karbonit që është mbështjellë rreth jush. Struktura karbon-karbon për të cilën po flasim është karbon i pastër, pa rrëshira dhe substanca të tjera. "Anët e përparme dhe të pasme të mburojës termike janë bërë nga kjo pllakë karbon-karbon, e cila, përveçse është e izoluar, ka një forcë shumë të fortë mekanike." 2 shtresa fletësh karbon-karbon janë mjaftueshëm të holla për t'u përkulur dhe madje për t'u mbivendosur. Në mes të një materiali me dy shtresa karbon-karbon, ndodhet një shtresë prej rreth 4.5 inç shkumë karboni, e cila tani përdoret përgjithësisht në industrinë mjekësore për të krijuar kocka alternative. Dizajni sanduiç mbështet të gjithë strukturën - si karton i valëzuar - e cila peshon vetëm 160 paund (rreth 73 kg) për të gjithë mburojën e nxehtësisë me trashësi 8 metra.
Shkuma është gjithashtu struktura më e rëndësishme e funksionit izolues të mburojës termike. Por 97% e flluskës së karbonit është ajër, në mënyrë që të zvogëlohet më tej pesha e sondave hapësinore. Vetë karboni është përçues termikisht, dhe struktura e shkumës gjithashtu do të thotë se nuk ka aq shumë nxehtësi për t'u transmetuar. Flluskat nuk janë të lehta për t'u testuar, ato janë jashtëzakonisht të brishta. Por ka një problem tjetër. "Kur nxehen, ato digjen." tha Abel. Djegia nuk është një problem i madh në vakum, por ajri i mbetur në provë do të bëjë që flluskat të digjen në qymyr druri. Prandaj, Inxhinierët e Laboratorit Kombëtar Oak Ridge përdorin llamba harku plazme me temperaturë të lartë për të testuar mburojën e nxehtësisë së këtyre shkumës së karbonit që i rezistojnë temperaturës së lartë. Izolimi termik i këtyre shkumave të karbonit vetëm nuk është i mjaftueshëm për të garantuar që detektorët do të funksionojnë në temperaturën e kërkuar. Meqenëse nuk ka shpërndarje ajri në hapësirë, e vetmja mënyrë për të shpërndarë nxehtësinë është shpërndarja e dritës dhe emetimi i nxehtësisë në formën e fotoneve. Prandaj, nevojitet një shtresë tjetër mbrojtëse: një shtresë mbrojtëse e bardhë përdoret për të reflektuar nxehtësinë dhe dritën.
Diagrami skematik i strukturës së mburojës termike të detektorit diellor Parker
Për këtë qëllim, Laboratori i Fizikës së Aplikuar në Universitetin Johns Hopkins dhe Laboratori i Teknologjisë së Avancuar i Shkollës së Inxhinierisë Whiting (Laboratori i Teknologjisë së Avancuar në Shkollën e Inxhinierisë Whiting të Universitetit Johns Hopkins) kanë formuar një ekip ekipesh ekspertësh të veshjeve super luksoze termoizoluese, me mbulim kërkimor ekipor të qeramikës me temperaturë të lartë, veshjeve kimike dhe spërkatjes me plazmë. Përmes testimeve të mëtejshme, ekipi përfundimisht zgjodhi shtresën e bardhë të mbrojtjes bazuar në aluminë. Por shtresa mbrojtëse do të zbehej në një mjedis me temperaturë të lartë me një reaksion karboni, kështu që inxhinierët shtuan një shtresë tungsteni në mes, më të hollë se flokët, dhe të veshur midis mburojës së nxehtësisë dhe mburojës së bardhë për të parandaluar ndërveprimin midis dy shtresave. Ata gjithashtu shtojnë një agjent nano-doping për t'i bërë mburojat më të bardha dhe për të parandaluar zgjerimin termik të grimcave të aluminës. Dennis Nagle, inxhinier kryesor i kërkimit në Qendrën për Shkencën dhe inxhinierinë e Sistemeve, tha se zakonisht kur përdoret qeramika, preferohet një shtresë e ngurtë, poroze, por materiali prishet kur goditet me çekiç. Në temperaturën me të cilën përballet Parker, veshja e lëmuar prishet si një dritare e goditur nga guri. Prandaj, edhe veshjet poroze mund t'i rezistojnë këtij mjedisi ekstrem. Kur shfaqen çarje në veshjet poroze, çarjet ndalen kur ato arrijnë në pore. Veshje përbëhet nga disa shtresa të trasha kokrrizash - të mjaftueshme për të lejuar një grup grimcash qeramike të reflektojnë dritën që mungon nga një shtresë tjetër.
Koha e postimit: 15 gusht 2018