Паркър Солар Сонд: Как НАСА планира да "докосне слънцето" и да не се стопи

Паркър Солар Сонд е не само една от най-амбициозните мисии на НАСА, но изглежда не подлежи на логика. Космическият кораб, който ще бъде пуснат през лятото, ще влезе в слънчевата корона и ще премине през материал с температури по-големи от милион градуса по Фаренхайт. Защо тогава да не се стопи?

Паркър Солар Сонд ще се качи на 4 август на това, което НАСА нарича "мисия 60 години в процес на създаване", идваща на четири милиона мили от повърхността, за да събере безпрецедентни данни за слънчевата корона или външната атмосфера. Ако бъде успешен, той ще се превърне в първия космически кораб, който ще влезе в слънчевата корона и ще се наслади на вътрешна температура от само 85 градуса, докато външната му обвивка е обградена от слънчевия пламък. Сондата по същество ще бъде въплъщение на "това е хубаво" куче.

НАСА разкри науката, че това космическо куче няма да се стопи в такава екстремна среда в четвъртък. За да разбере защо Parker Solar Probe няма да се стопи, космическата агенция обясни ключовите понятия за топлината срещу температурата, нейния обичай топлинен щит и уникалната иновация на космическия кораб.

Температура на Паркър соларната сонда срещу топлина

Разликата между топлината и температурата ще помогне да се направи мисията на Parker Solar Probe да изглежда малко по-голяма (но не и много повече) осъществима. Температурата е измерване на това колко бързо се движат частиците, докато топлината се отнася до това колко енергия се прехвърля. Така, на място, което е предимно празно като пространство, високите температури не винаги означават висока температура. Частиците може да се движат бързо и да създават висока температура, но тъй като има толкова малко, те няма да прехвърлят толкова много топлина към космическия кораб.

Докато Паркър Солар Проб ще пътува през пространството температури на няколко милиона градуса, няма да се чувства по-голямата част от тази топлина, а повърхността на топлинния щит ще достигне само 2500 градуса по Фаренхайт.

Heat Shield на Parker Solar Probe

Все още е доста горещо. Преживяването на 2500 градуса по Фаренхайт не е нищо, за което да се присмиваме, а осигуряването на разсеяна сонда на Parker Solar Probe може да е причинило известни закъснения в планирането на старта. За да издържи на топлина, НАСА инсталира щит, известен като термична защитна система или TPS.

Проектиран от лабораторията по приложна физика на Johns Hopkins, TPS е изработена от лека сърцевина от въглеродна пяна, която е оградена от два въглерод-въглеродни композитни панела. Слънчевият панел се напръсква с бяло покритие, което ще отразява възможно най-много слънчева енергия от космическия кораб. Дебелина е едва 4.5 инча, но се очаква, че почти всички инструменти ще бъдат в безопасност.

Измерващата чашка на Parker Solar Probe

Не всеки инструмент ще бъде защитен от TPS. Купата на Фарадей е сензор, който ще изтръгне над топлинния щит, за да измери слънчевия вятър, и за да получи точна четене, той не може да бъде защитен от TPS.

Защо Фарадей не се стопи?

„Поради интензивността на слънчевата атмосфера трябваше да се създадат уникални технологии, за да се гарантира, че инструментът не само ще оцелее, но и електрониката на борда може да изпрати точни показания,” обясни Сузана Дарлинг от НАСА. Чашата е направена от листове от титанов цирконий-молибден, сплав от молибден, която й дава точка на топене от около 4 260 градуса по Фаренхайт. Чиповете, които произвеждат електрическо поле за чашата на Фарадей, са направени от волфрам, металът с най-високата известна точка на топене. С праг от 6 192 градуса по Фаренхайт преди топене, Фарадей има място за разбъркване, за да събере данните за слънчевия вятър, от които се нуждае.

След пускането на 4 август, Паркър Солар Сонд ще използва гравитационното привличане на Венера, за да свие орбитата си около Слънцето. Тези полети ще отнемат около седем години, като в крайна сметка сондата ще достигне 3,7 милиона мили от центъра на Слънчевата система. Окончателният й кръг в слънчевата корона се очаква в края на 2024 г. Но благодарение на този иновационен иновационен метод, той трябва да се поддържа хладен през цялото време.