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

65

    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. Nurmossa kuoli 2 Lasta..

      Autokolarissa. Näin kertovat iltapäivälehdet juuri nyt. 22.11. Ja aina ennen Joulua näitä tulee. . .
      Seinäjoki
      152
      8953
    2. Joel Harkimo seuraa Martina Aitolehden jalanjälkiä!

      Oho, aikamoinen yllätys, että Joel Jolle Harkimo on lähtenyt Iholla-ohjelmaan. Tässähän hän seuraa mm. Martina Aitolehde
      Suomalaiset julkkikset
      49
      2669
    3. Kaksi lasta kuoli kolarissa Seinäjoella. Tutkitaan rikoksena

      Henkilöautossa matkustaneet kaksi lasta ovat kuolleet kolarissa Seinäjoella. Kolmas lapsi on vakasti loukkaantunut ja
      Maailman menoa
      29
      2450
    4. Et olisi piilossa enää

      Vaan tulisit esiin.
      Ikävä
      52
      2449
    5. Miksi pankkitunnuksilla kaikkialle

      Miksi rahaliikenteen palveluiden tunnukset vaaditaan miltei kaikkeen yleiseen asiointiin Suomessa? Kenen etu on se, että
      Maailman menoa
      197
      1855
    6. Miten meinasit

      Suhtautua minuun kun taas kohdataan?
      Ikävä
      97
      1837
    7. Sinä saat minut kuohuksiin

      Pitäisiköhän meidän naida? Mielestäni pitäisi . Tämä värinä ja jännite meidän välillä alkaa olla sietämätöntä. Haluai
      Tunteet
      23
      1733
    8. Minä en ala kenenkään perässä juoksemaan

      Voin jopa rakastaa sinua ja kääntää silti tunteeni pois. Tunteetkin hälvenevät aikanaan, poissa silmistä poissa mielestä
      Ikävä
      46
      1275
    9. Tunnekylmä olet

      En ole tyytyväinen käytökseesi et osannut kommunikoida. Se on huono piirre ihmisessä että ei osaa katua aiheuttamaansa p
      Ikävä
      109
      1197
    10. Näin pitkästä aikaa unta sinusta

      Oltiin yllättäen jossain julkisessa saunassa ja istuttiin vierekkäin, siellä oli muitakin. Pahoittelin jotain itsessäni
      Ikävä
      6
      1136
    Aihe