逆天了,NASA向太陽發射探測器,在上萬度高溫下觀測太陽

逆天了,NASA向太陽發射探測器,在上萬度高溫下觀測太陽

在短短几周內,美國國家航空航天局(NASA)將啟動迄今為止最雄心勃勃的項目之一。帕克太陽能探測器將俯衝並“觸摸”太陽——它比以往任何探測器都更接近太陽表面。

帕克的三次最接近的軌道將使它在距太陽表面610萬公里(380萬英里)的範圍內,並進入其外層大氣,在那裡溫度將達到百萬開氏度。

似乎即使是最奇特的隔熱層也會在這樣的條件下融化——畢竟,金星表面溫度在733開爾文(460攝氏度)左右,導致俄羅斯在上世紀80年代發射的探測器迅速的出現了電子故障。

正如NASA所解釋的,保護帕克的訣竅在於溫度和熱量的差別,以及空間的密度。溫度是測量粒子運動的速度,而熱量是測量它們實際傳遞的能量。在空間中,你可以讓粒子運動得非常快,但是不會傳遞很多熱量,因為這些粒子之間有很多空間。

NASA的蘇珊娜·達林解釋說:“例如,帕克太陽能探測器通過的日冕溫度極高,但密度極低。”

“想想把你的手在熱氣騰騰的爐灶前的區別和把它在一壺沸騰的水(不要在家裡嘗試這些!)——在烤箱,你的手可以承受的高溫顯著超過在水中。

“同樣,與太陽的可見表面相比,日冕密度較低,因此航天器與較少的熱粒子相互作用,接收不到那麼多熱量。”

這意味著隔熱罩,保護大多數儀器探頭上,只會加熱到約1644開爾文(1370°C)。

這是神奇的技術,真的。它是由兩個過熱的碳碳複合材料板組成的,其核心為11.5釐米(4.5英寸)的碳泡沫。

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面朝太陽的一面被漆成明亮的白色,在陶瓷顏料中儘可能地偏轉太陽的光線;它的直徑約為2.4米(8英尺)。由於泡沫很輕,護盾的重量只有72.5公斤(160磅)。

需要能夠在隔熱罩安全範圍之外工作的儀表由其材料保護。探測器的法拉第杯是由鈦鋯鉬製成的,其熔點約為2622開爾文。

為儀器製造電場的芯片是用鎢鍛造的,鎢是已知熔點最高的金屬——3695開爾文。

電路由鈮構成,它的熔點是2750開爾文。探測器身上的傳感器將幫助它糾正方向,這樣精密的儀器就不會暴露在太陽灼熱的光線下。

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至於太陽能電池板,用於收集太陽能來為探測器提供動力,當帕克靠近太陽時,它們可以收縮到隔熱層的後面以防止過熱。

整個探頭都是用加壓的去離子水冷卻的,這種液體最能處理帕克將要暴露的極端溫度。

你必須承認,這是一項非常巧妙的工程。我們迫不及待地想看看帕克能幫我們發現太陽的什麼,它那瘋狂的風和它更瘋狂的外層大氣。


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