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

99

    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. Kuka sitä naista maalittaa

      Täällä oikeasti?
      Ikävä
      201
      1571
    2. Voisin jopa maksaa että saisin nähdä sut mies

      Miten helvetissä joku voi olla tollanen kotihiiri. Edes mä en ole noin paha ku sä! Miten sua voi ikinä edes nähdä ?
      Ikävä
      58
      981
    3. Anteeksipyynnöstä

      Uskotko anteeksipyynnön voimaan? Mikä tekee anteeksipyynnöstä vaikeaa? Onko se mielestäsi joskus turhaa, joko pyytäjän
      Ikävä
      140
      954
    4. Oletko päässyt minusta

      Eteenpäin?
      Ikävä
      85
      902
    5. Ei kukaan ole katsonut

      Kuten sinä. Niin välittävä ja hellä katse.
      Ikävä
      61
      866
    6. Martinan tarve valehdella.

      Miksiköhän Martina valehtelee niin paljon,onko hän tietoinen siitä että valheistaan jää useimmiten kiinni? Esimerkkinä t
      Kotimaiset julkkisjuorut
      265
      754
    7. Tumman vihreä mercedes

      Mikä se on tuo kylää ympäri ajava vihreä mercedes, takakontti tärisee kuin hullu ja välillä kylän juoppojakin kuskailee,
      Hyrynsalmi
      10
      750
    8. Stubb munasi - Suomessa kuuluu liputtaa Suomen lipulla

      Presidentinlinnan ja Mäntyniemen salkoihin nostettiin sateenkaariliput lauantaina. Suurin osa kansasta ei varmasti pidä
      Maailman menoa
      339
      694
    9. Miksi tällainen pelottaa ja aiheuttaa joillakin ärtymystä?

      "Sitoudun ystävien ja kollegoiden kanssa puuttumaan seksistisiin vitseihin ja vähättelyyn. Sanon ääneen, kun jokin ei ol
      Maailman menoa
      74
      686
    10. Olisitko oikeasti valmis rikkomaan

      Perheesi? En haluaisi sitä, mutta ne on teidän välisiä asioita. Voin olla sinulle vain kaverikin… ei paineita. Minä kesk
      Ikävä
      58
      684
    Aihe