கார்பன் ஃபைபர் நாசாவின் காவிய ஏவுதளப் பணியை மேம்படுத்துகிறது

பெய்ஜிங் நேரம் ஆகஸ்ட் 12 பிற்பகல் 3:31 மணிக்கு, கேப் கனாவெரல் விமானப்படை தளத்தில் உள்ள வரலாற்று பூங்கா சூரியக் கண்டுபிடிப்பான் (பார்க்கர் சூரிய ஆய்வு) டெல்டா 4 கனரக ராக்கெட்டுகளால் slc-37b ஏவப்பட்டது. 43 நிமிட விமானப் பயணத்திற்குப் பிறகு, அந்தக் காலகட்டத்தில் மூன்றாவது நிலை சந்தேகத்திற்குரிய இழப்பை சந்தித்த போதிலும், அதிர்ஷ்டவசமாக இறுதித் தவறுகள் கிட்டத்தட்ட தவறவிட்டன, பார்க்கர் கண்டுபிடிப்பான் ராக்கெட்டிலிருந்து வெற்றிகரமாகப் பிரிந்து, சூரியனை நோக்கிய நீண்ட பாதையில் கால் பதித்தது, இதனால் சூரியனை மனித ஆய்வு செய்யும் புதிய பயணத்தைத் திறந்தது!

சூரியனைக் கண்டறியும் கருவி

ஏவுதளம்

சூரியனுக்கு மிக அருகில் இருக்கும் இடத்தை அடைய உலக சாதனை படைக்க, மக்கள் முன்னெப்போதும் இல்லாத அளவுக்கு மிக அதிக வெப்பநிலையைத் தாங்கக்கூடிய பொருட்களைக் கண்டுபிடிக்க வேண்டும். வெப்ப பாதுகாப்பு அமைப்பு (TPS) இல்லையென்றால், பார்க்கர் இல்லை என்று கூறலாம். திட்டத்தின் படி, பார்க்கர் சூரியனின் மேற்பரப்பில் இருந்து 4 மில்லியன் மைல்கள் (6.11 மில்லியன் கிமீ) தொலைவில் நுழையும். இந்த மிகவும் வெப்பமான சூழலுக்கு ஏற்ப, டிடெக்டர் ஒரு கூட்டு வெப்பக் கவசத்தைக் கொண்டிருக்கும், குவிமாடம் சூரியனின் ஒளியைத் தாங்கும். வெப்பக் கவசம் 10 ஆண்டுகளுக்கு முன்பு செய்யப்பட்டிருக்க முடியாது.

நீங்கள் பூமியின் சுற்றுப்பாதையில் 1 சதுர மீட்டர் செயற்கைக்கோளாக இருந்து, சூரியனின் ஆற்றல் உங்களை அடைய சுமார் 1350 வாட்ஸ் ஆகும், ஆனால் பார்க்கர் இந்த நிலையை விட சுமார் 25 மடங்கு நெருக்கமாக இருந்தால், இது ஒரு சதுர மீட்டருக்கு சுமார் 850,000 வாட்ஸ் வெப்பமாகும். பரப்பளவைக் கணக்கிட்டால், பார்க்கரின் சூரிய ஆய்வு சுமார் 3 மில்லியன் வாட்ஸ் ஆற்றலைத் தாங்க வேண்டும். டிடெக்டரின் வெப்பக் கவசம் வெப்பப் பாதுகாப்பு அமைப்பு (TPS) என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, இதில் இரண்டு கார்பன்-மேம்படுத்தப்பட்ட கலப்பு அடுக்குகள் மற்றும் சுமார் 4.5 அங்குலங்கள் (11.43 செ.மீ) இடைநிலை கவ்வியுடன் கூடிய கார்பன் நுரை உள்ளது. சூரியனை எதிர்கொள்ளும் வெப்பக் கவசம் சூரியனின் ஆற்றலை முடிந்தவரை பிரதிபலிக்க ஒரு சிறப்பு வெள்ளை பூச்சையும் கொண்டுள்ளது. இந்த பொருள் 2,500 டிகிரி பாரன்ஹீட் (சுமார் 1371 ℃) க்கு எதிர்ப்புத் திறன் கொண்டது மற்றும் கருவி சுமார் 85 டிகிரி பாரன்ஹீட் (சுமார் 30 ℃) இல் இயங்குவதை உறுதி செய்கிறது.

"இந்தப் பணி 60கள் முதல் 70கள் வரை இருந்திருந்தால், 80களில் பயன்படுத்தப்பட்டாலும் கூட, அதிக வெப்பத்தை எதிர்க்கும் உலோகங்களை பறக்கவிட முடியும்," என்று டிரைஸ்மேன் கூறினார். "விஞ்ஞானிகள் மிக அதிக உருகுநிலை கொண்ட ஒரு உலோக ஜெர்டனை உருவாக்குவார்கள், ஆனால் அதை ஒருபோதும் சொர்க்கத்திற்கு அனுப்ப மாட்டார்கள், ஏனெனில் உலோகம் மிகவும் கனமானது. "பெரும்பாலான வணிக கார்பன் இழைகளைப் போலல்லாமல், அவற்றின் கார்பன்-கார்பன் அமைப்பு கடினப்படுத்தும் பிசின்களால் பாலிமரைஸ் செய்யப்படுவதில்லை, ஏனெனில் கடினப்படுத்தப்பட்ட பிசின்கள் சூடான சாலை மேற்பரப்புகளில் எண்ணெய் போல சூரியனுக்கு அருகில் ஆவியாகின்றன," என்று அவர் கூறினார். வெப்பக் கவசத்தை உருவாக்க, நாசா பிசினை "நறுக்கப்பட்ட கார்பன் ஃபைபர்" மூலம் நிரப்புகிறது, பின்னர் பிசினை கடினப்படுத்துகிறது, 3,000 டிகிரி அடுப்பில் சுடுகிறது, மேலும் செயல்முறையை 4 முதல் 5 முறை மீண்டும் செய்கிறது. "இறுதியில் உங்களைச் சுற்றி மூடப்பட்டிருக்கும் கார்பன் ஃபைபரைப் பெறுவீர்கள். நாம் பேசும் கார்பன்-கார்பன் அமைப்பு தூய கார்பன், பிசின்கள் மற்றும் பிற பொருட்கள் இல்லாதது. "வெப்பக் கவசத்தின் முன் மற்றும் பின் பக்கங்கள் இந்த கார்பன்-கார்பன் தகடால் ஆனவை, இது காப்பிடப்பட்டதோடு மட்டுமல்லாமல், மிகவும் வலுவான இயந்திர வலிமையைக் கொண்டுள்ளது." கார்பன்-கார்பன் தாள்களின் 2 அடுக்குகள் வளைந்து ஒன்றுடன் ஒன்று சேரும் அளவுக்கு மெல்லியவை. இரண்டு அடுக்கு கார்பன்-கார்பன் பொருளின் நடுவில், சுமார் 4.5 அங்குல கார்பன் நுரை அடுக்கு, இது இப்போது பொதுவாக மருத்துவத் துறையில் மாற்று எலும்புகளை உருவாக்கப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. சாண்ட்விச் வடிவமைப்பு முழு அமைப்பையும் போன்ற நெளி அட்டைப் பலகையை ஆதரிக்கிறது - இது முழு 8-அடி-தடிமன் வெப்பக் கவசத்திற்கும் 160 பவுண்டுகள் (சுமார் 73 கிலோ) எடையுள்ளதாக இருக்கிறது.

வெப்பக் கவச காப்புச் செயல்பாட்டின் மிக முக்கியமான அமைப்பு நுரை ஆகும். ஆனால் விண்வெளி ஆய்வுகளின் எடையை மேலும் குறைக்க, கார்பன் குமிழின் 97% காற்று. கார்பன் தானே வெப்பக் கடத்தும் தன்மை கொண்டது, மேலும் நுரை அமைப்பு அதிக வெப்பத்தை கடத்தாது என்பதையும் குறிக்கிறது. குமிழ்களைச் சோதிப்பது எளிதல்ல, அவை மிகவும் உடையக்கூடியவை. ஆனால் இன்னொரு சிக்கல் உள்ளது. "அவை சூடாகும்போது, ​​அவை எரிகின்றன." "ஆபெல் கூறினார். வெற்றிடத்தில் எரிவது பெரிய பிரச்சனையல்ல, ஆனால் சோதனையில் மீதமுள்ள காற்று குமிழ்களை கரியாக எரிக்கும். எனவே, இந்த கார்பன் நுரையின் உயர் வெப்பநிலை எதிர்ப்பின் வெப்பக் கவசத்தை சோதிக்க உயர் வெப்பநிலை பிளாஸ்மா வில் விளக்குகளைக் கொண்ட தேசிய ஓக் ரிட்ஜ் ஆய்வக பொறியாளர்கள். இந்த கார்பன் நுரைகளின் வெப்ப காப்பு மட்டும் கண்டறிபவர்கள் தேவையான வெப்பநிலையில் வேலை செய்யும் என்பதை உறுதிப்படுத்த போதுமானதாக இல்லை. விண்வெளியில் காற்று சிதறல் இல்லாததால், வெப்பத்தைச் சிதறடிப்பதற்கான ஒரே வழி ஒளியைச் சிதறடித்து ஃபோட்டான்கள் வடிவில் வெப்பத்தை வெளியிடுவதாகும். எனவே, மற்றொரு பாதுகாப்பு அடுக்கு தேவை: வெப்பத்தையும் ஒளியையும் பிரதிபலிக்க ஒரு வெள்ளை பாதுகாப்பு அடுக்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது.

பார்க்கர் சூரிய மின்தேக்கி வெப்பக் கவச அமைப்பு திட்ட வரைபடம்

இதற்காக, ஜான்ஸ் ஹாப்கின்ஸ் பல்கலைக்கழகத்தில் உள்ள பயன்பாட்டு இயற்பியல் ஆய்வகம் மற்றும் வைட்டிங் ஸ்கூல் ஆஃப் இன்ஜினியரிங்கின் மேம்பட்ட தொழில்நுட்ப ஆய்வகம் (ஜான்ஸ் ஹாப்கின்ஸ் பல்கலைக்கழகத்தின் வைட்டிங் ஸ்கூல் இன்ஜினியரிங்கில் உள்ள மேம்பட்ட தொழில்நுட்ப ஆய்வகம்) ஆகியவை வெப்ப காப்பு பூச்சு சூப்பர் சொகுசு குழுக்களின் நிபுணர் குழுக்களின் குழுவை உருவாக்கியுள்ளன, இதில் உயர் வெப்பநிலை மட்பாண்டங்கள், வேதியியல் மற்றும் பிளாஸ்மா தெளிக்கும் பூச்சுகள் பற்றிய குழு ஆராய்ச்சி கவரேஜ் உள்ளது. மேலும் சோதனை மூலம், குழு இறுதியில் அலுமினாவை அடிப்படையாகக் கொண்ட வெள்ளை அடுக்கு பாதுகாப்பைத் தேர்ந்தெடுத்தது. ஆனால் பாதுகாப்பு அடுக்கு கார்பன் எதிர்வினையுடன் அதிக வெப்பநிலை சூழலில் சாம்பல் நிறமாக மாறும், எனவே பொறியாளர்கள் நடுவில் டங்ஸ்டன் அடுக்கைச் சேர்த்து, முடியை விட மெல்லியதாக இருக்கும், மேலும் இரண்டு அடுக்குகளுக்கு இடையிலான தொடர்புகளைத் தடுக்க வெப்பக் கவசத்திற்கும் வெள்ளைக் கவசத்திற்கும் இடையில் பூசப்பட்டனர். கேடயங்களை வெண்மையாக்கவும், அலுமினா துகள்களின் வெப்ப விரிவாக்கத்தைத் தடுக்கவும் அவர்கள் ஒரு நானோ-டோப்பிங் முகவரையும் சேர்க்கிறார்கள். சிஸ்டம்ஸ் சயின்ஸ் மற்றும் பொறியியல் மையத்தின் தலைமை ஆராய்ச்சி பொறியாளர் டென்னிஸ் நாகிள் கூறுகையில், பொதுவாக மட்பாண்டங்களைப் பயன்படுத்தும் போது, ​​ஒரு கடினமான, நுண்துளை பூச்சு விரும்பப்படுகிறது, ஆனால் ஒரு சுத்தியலால் அடிக்கும்போது பொருள் உடைகிறது. பார்க்கர் எதிர்கொள்ளும் வெப்பநிலையில், மென்மையான பூச்சு கல் அடிக்கப்பட்ட ஜன்னல் போல உடைகிறது. எனவே, நுண்துளை பூச்சுகள் கூட இந்த தீவிர சூழலைத் தாங்கும். நுண்துளை பூச்சுகளில் விரிசல்கள் ஏற்படும்போது, ​​அவை துளைகளை அடையும் போது விரிசல்கள் நின்றுவிடும். பூச்சு பல கரடுமுரடான சிறுமணி அடுக்குகளைக் கொண்டுள்ளது - பீங்கான் துகள்களின் ஒரு குழு மற்றொரு அடுக்கிலிருந்து காணாமல் போன ஒளியைப் பிரதிபலிக்க அனுமதிக்க போதுமானது.