مسبار ناسا "يلمس" الشمس - ولا يذوب


المصدر: وكالة ناسا جودارد / يوتيوب

هذا رائع للغاية!

في غضون بضعة أسابيع فقط ، توشك وكالة ناسا على إطلاق إحدى أكثر مهامها طموحًا إلى الفضاء. سيقوم مسبار باركر الشمسي بعمل عدة "غطس" على سطح الشمس من أجل "لمسها" عمليًا ، وبالتالي سيكون أقرب إلى نجمنا من أي شخص آخر من قبل.

تقع مدارات باركر الثلاثة الأدنى على ارتفاع حوالي 6.1 مليون كيلومتر فوق السطح ، داخل الهالة الشمسية ، حيث تصل درجات الحرارة إلى مليون درجة مئوية .
من الواضح أنه ستكون هناك حاجة إلى الحماية ، وقد تم ترتيبها بدقة فنية. لكننا سنعود إلى ذلك بعد قليل ، ولكن في الوقت الحالي - لنتحدث عن الحرارة المشتعلة.

من الصعب تخيل كيف يمكنك حماية نفسك في مثل هذه الظروف على الإطلاق - بعد كل شيء ، أدت درجة الحرارة التي تبلغ 460 درجة مئوية فقط على كوكب الزهرة بسرعة إلى فشل المعدات الإلكترونية في AMS السوفياتية في الثمانينيات.

لكن ناسا تشرح لنا أن هناك فارقًا بسيطًا بين درجة الحرارة الفعلية للجسم والإشعاع الحراري ، لأن هذا يؤثر بشكل كبير على انتقال الحرارة في الفضاء. تميز درجة الحرارة السرعة - وبالتالي الطاقة - التي يمتلكها الجسيم ، والإشعاع الحراري - مقدار الطاقة التي يحملها بالفعل. في الفضاء ، يمكن أن تتحرك الجسيمات بسرعة عالية ، ولكن لا يمكن نقل الكثير من الطاقة ، حيث لا يوجد الكثير منها.

تقول سوزان دارلنج: "سوف يمر باركر مرارًا عبر الاكليل الشمسي ، الذي على الرغم من ارتفاع درجة حرارته وكثافته منخفضة إلى حد ما. من السهل جدًا أن تتخيل استخدام فرن ووعاء من الماء المغلي كمثال - يمكنك حمل يدك لفترة أطول لأنه كثافة الهواء أقل من الماء. وفقًا لذلك ، بالمقارنة مع السطح المباشر للشمس ، في الاكليل سيصطدم المسبار بجزيئات أقل ويسخن بشكل أضعف ".

ماذا يعني هذا فيما يتعلق بالحماية الحرارية؟ أنه يجب أن يتحمل درجة حرارة حوالي 1370 درجة مئوية من أجل الحفاظ على المحتويات.

لا يمكن تحقيق ذلك إلا بمساعدة تقنية مذهلة . إن درع المسبار هو نوع من "ساندويتش" من لوحين مركبين من الكربون والكربون المعاد صلابة ، بينهما 11.5 سم من الرغوة الكربونية وقطر 2.4 متر ووزن إجمالي 72.5 كجم فقط. تم طلاء الجانب من الشمس باللون الأبيض بطلاء من السيراميك يعكس الحد الأقصى من الإشعاع الحراري.

والشيء المدهش هو أن درجة الحرارة خلف الدرع ستكون 30 درجة مئوية فقط.


جميع الأدوات التي ستكون موجودة خارج المنطقة المحمية مصنوعة من مواد حرارية. على سبيل المثال ، كأس فاراداي ، الذي سيحدد الجهاز بواسطته شحنة الرياح الشمسية وكثافتها ، مصنوع من سبائك التيتانيوم - الزركوموليبدينوم (نقطة انصهار حوالي 2350 درجة مئوية) ، لوحات الكهرباء الساكنة مصنوعة من التنجستن (3422 درجة) ، وستكون جميع الأسلاك من النيوبيوم (2477 درجات).

بالطبع ، سيحافظ Parker على التوجيه في الفضاء بحيث لا تقع المعدات الأكثر حساسية تحت تأثير حرق أشعة الشمس ، ويتم إزالة الألواح الشمسية خلف الدرع لتجنب ارتفاع درجة الحرارة في الأقسام "الساخنة" جدًا من المسار. بالإضافة إلى ذلك ، تم تجهيز المسبار بنظام تبريد سائل على الماء منزوع الأيونات.

مما لا شك فيه أنه في "حشو" الجهاز هناك الكثير من الحلول الهندسية غير العادية الأخرى. حسنًا ، سننتظر ، لن ننتظر ، ما هي المعلومات الجديدة التي سيقدمها لنا باركر عن الشمس وجوها المجنون و "الرياح" الغاضبة.

Source: https://habr.com/ru/post/ar417781/


All Articles