02.09 太阳探测器是这样在高温下接近太阳并保持冷却的

“太阳轨道飞行器”将于本周日发射,该航天器是美国国家航空航天局与欧洲航天局合作的产物,它将穿越太空,观察太阳以及它的两极。然后,它将一次又一次地脱离金星的轨道并返回太阳,在最极端的情况下,太阳轨道器将进入水星的轨道内,这距离太阳有2600万英里(4200万公里)。

太阳探测器是这样在高温下接近太阳并保持冷却的

即使因为太阳强烈的热量照射,但是飞行器仍需要使其与太阳如此接近,以便收集有关太阳如何产生“氦层”的数据,因为太阳的这一特征使整个太阳系被太阳粒子覆盖。那么如何使飞行器保持凉爽?答案是飞行器有一个150公斤的隔热罩,其承受的灼热温度是典型烤箱设置温度(520摄氏度)的两倍以上。

该隔热罩由3层组成:最前端是极薄的钛箔片,旨在反射尽可能多的热量;铝制成的底座,以使最靠近航天器的部分器件绝缘;中间的是星形钛合金托架,25厘米的间隙能将多余的热量散发到太空。除了太阳产生的热量外,太阳轨道飞行器还必须抵抗其自身科学活动产生的热量,该热量通过航天器上的辐射板散布到太空中。

太阳探测器是这样在高温下接近太阳并保持冷却的

尽管防护罩是使用非常先进的科学技术建造的,但令人惊讶的是,部分隔热罩采用了数千年前在洞穴壁画中发现的技术。涂在隔热板上的磷酸钙类似于古代洞穴壁画中发现的颜料中使用的粉末。该物质不仅可以产生漂亮的图像,而且还可以作为屏蔽太阳紫外线的屏蔽层。

整体冷却将要求太阳轨道飞行器在太空中进行“螃蟹行走”。这意味着航天器将始终保持其隔热罩指向太阳,从而将航天器的其余部分保护在由隔热罩投射的凉爽阴影中。


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