Aurinkoluotaimen suojan lämpötila?

Mariner-10

Tähdet ja avaruus -lehden (T A) numerossa 5/2017 kerrotaan kesällä 2018 lähetettävästä Parker Solar Probe -aurinkoluotaimesta (PSB), jonka on tarkoitus päästä 6 miljoonan kilometrin etäisyydelle Auringosta. Nykyinen ennätys Auringon lähellä pääsemisessä on Helios 2 -luotaimen vanha; vuonna 1976 saavuttama, noin 43.432 miljoonan kilometrin etäisyys. Aurinkoluotaimissa täytyy tietysti olla tehokas aurinkosuoja, jotta instrumentit pysyvät toimintakuntoisina.

T A-artikkelissa (s. 18) esitetään seuraava väite: "Luotaimen aurinkosuojan lämpötila nousee arviolta 1400 celsiusasteeseen." Stefan-Boltzmannin lailla (SBL) tuon lämpötilan pitäisi kaiketi kuitenkin olla: T = (Ts*((1/(2d))^(1/2)) Cbr ≈ 1394 K ≈ 1121 C, jossa Ts = Auringon pinnan lämpötila ≈ 5778 K ≈ 5505 C, d = keskimääräinen etäisyys Auringon pinnasta Auringon säteinä (≈ 695700 km.); eli tässä tapauksessa ≈ 8.624 ja Cbr = taustasäteily ≈ 2.9 K.

Herää siis kysymys, että pitäisikö tuossa artikkelissa olla: "1400 kelvinasteeseen" (celsiusasteiden sijasta), vai voiko aurinkosuojan lämpötila tosiaan olla juuri tuon noin 270 astetta laskennallista korkeampi, esimerkiksi sen vuoksi, että se lämpenee tarkoituksellisesti lähinnä vain ulkopinnaltaan, jolloin tuo 1400 celsiusastetta voisi ehkä viitata suojan ulkopinnan lämpötilaan? SBL lienee suoraan sovellettavissa, jos lämmitettävä kappale on hyvin pieni, musta ja johtaa lämpöä hyvin. Instrumenttien suojaamisen kannalta on tietysti tosiaan toivottavaa, että aurinkosuojan sisäpinta ei säteile voimakkaasti.

Luotaimen aurinkosuoja on Wikipedian artikkelin mukaan tehty grafiitilla vahvistetusta hiilikuidusta (RCC); kuten myös esimerkiksi avaruussukkulan ilmakehään tulon aiheuttamalle kitkalämmölle altteimmat osat ja joidenkin kilpa-autojen levyjarrut. Luotain on kooltaan melko pieni ja aurinkosuojan Aurinkoa kohti olevan osan läpileikkauspinta-ala lienee siis noin 2-3 m2, RCC:n väri lienee harmaa ja lämmönjohtokyky on kyseiselle materiaalille ominainen; mikä se sitten lieneekin? RCC:n pitäisi joka tapauksessa kestää ainakin 2000 C asteen lämpötilat menettämättä toivottuja ominaisuuksiansa.

4

86

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • NASA kertoo TPS:n (Thermal Protection System) saavuttavan 1370 °C lämpötilan (2500 °F).

    • lisäätiedettä

      On ihmiskunnalle pelastus että sillä on NASAn kaltainen huipputieteellinen organisaatio joka toimii koko ihmiskunnan hyväksi.Ikävä kyllä myös salkkareiden jotka eivät ole ansainneet parempaa tulevaisuutta.Salkkarit ovat ihmiskunnan häpeäpilkku,juuri sitä porukkaa joka sontii omaan pesäänsä.
      Parker alus avaa hienoja mahdollisuuksia tieteelle.
      https://www.youtube.com/watch?v=XBudjihQKsw

    • Etupinta on suoraan Aurinkoa kohti suunnattu taso. Jos lasket oletuksella että suojan lämmönjohtavuus on hyvin pieni niin tasapainolämpötila etupinnassa on vastaavasti suurempi.

      Proben jäähdytysjärjestelmää on kuvattu sivustolla, jonka löytää googlaamalla proben nimellä. Heti aurinkosuojan takana on laaja musta kartiomainen pinta, johon Aurinko ei säteile ollenkaan. Sitä käytetään aurinkosuojan läpi johtuneen lämmön poistamiseen. Luotaimen jäähdytysjärjestelmä perustuu vesikiertoon ja kuluttaa luokkaa 6 kW tehoa.

    • Tässä linkki luotaimen kuvaukseen, jossa on kerrottu jäähdytysjärjestelmän toiminnasta.

      h tt p : / / p ar ke rs ol ar pr ob e. jh ua pl .e du /

      https://urly.fi/Nu5

      Luotain on historiallinen siinäkin mielessä, että aurinkotuulen olemassaolon ennustanut ja nimensä luotaimeen saanut Eugene Parker täytti kesäkuussa 90 vuotta. Nasalla ei ole koskaan aiemmin nimennyt luotainta kenenkään elossa olevan tutkijan mukaan. Samaisen Parkerin mukaan on nimetty Parkerin spiraali.

    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Lindtman I vasemmistohallitus aloittaa viimein Suomen kuntoon laittamisen

      Tässä nyt on 3 vuotta seurattu irvokasta kärsimysnäytelmää nimeltään "valtion budjetin tasapainotus by äärioikeisto", ja
      Maailman menoa
      167
      2602
    2. Missä viipyy persujen lupaama euron bensa?

      En edes muista milloin bensapumpussa olisi ollut ykkösellä alkava litrahinta. Missä siis viipyy persujen lupaama euron b
      Maailman menoa
      148
      2387
    3. Kirje, PellePelottomalle.

      Tärkeää olisi luoda ystävyys, että se, jota rakastaa, on samalla paras ystävä ja luotettavin, jolle voi ja uskaltaa luot
      Ikävä
      102
      1082
    4. Meni kyllä aika solmuun

      Meidän tutustuminen 😐
      Ikävä
      64
      901
    5. Sinua oli kiihottavaa

      Sinua nainen oli kiihottavaa katsella.
      Ikävä
      65
      849
    6. Persut jakavat tekoälyllä tehtyjä kuvia maahanmuuttajista somessa

      Eivät mainitse, että ovat tekoälyllä tehtyjä. Eivät näe asiassa mitään ongelmaa. Valehtelijapuolue taas vauhdissa. Unka
      Maailman menoa
      274
      727
    7. Mistä löytyy naisseuraa sinkkumiehelle?

      Kertokaapas kokeneemmat mistä löytyis naisseuraa sinkulle. Ihan ois eukko nyt tosissaan hakusessa. Tanssipaikat kun on a
      Kuhmo
      18
      727
    8. Martinan hevoset.

      Tämä todella kaunis ja ketterä harmaa hevonen jolla monet kilpailut voitetaan ei ole Martinan.Tytär ratsastaa sillä tait
      Kotimaiset julkkisjuorut
      209
      714
    9. Voi teitä naisia

      Suudeltiin ja nukuttiin toisissamme kiinni mutta pillua ei tullu, ei edes aamulla. t.38vmies
      Sinkut
      85
      710
    10. Hyvä meininki

      TTP:ssa väkeä tosi runsaasti paikalla. Hyvää ruokaa jälleen ja munkit ja sima erinomaista. Kiitos yrittäjälle! Hieno Vap
      Haapavesi
      22
      668
    Aihe