Из чего сделан зонд Parker, который сумел пройти сквозь атмосферу Солнца
Горячее поверхности Солнца
Гелиосфера Солнца связана с ее поверхностью гравитацией и магнитными полями, и сгустки солнечного вещества, восходящие от его поверхности по определенным невидимым каналам, создают взрывы, которые и разогревают верхнюю часть короны до феноменальных температур.
Зонд Parker во время этого рекордно близкого пролета изучил свойства частиц и замерил магнитное поле в этом разогретом слое гелиосферы. Также в задачи зонда входит изучение солнечного ветра и его зигзагообразные потоки. Американские ученые заявили, что Parker буквально «коснулся Солнца».
Причина, по которой американский аппарат до сих пор не сгорел в этих адских температурах, это то, что жар от Солнца и температура — не одно и то же. Жар создается передачей энергии, вырабатываемой звездой. Когда внутри солнечной короны фиксируется температура в миллионы градусов, то частицы плазмы находятся на большом расстоянии друг от друга, и жар возле самого аппарата находится на допустимом уровне.
Корона Солнца сама по себе не такая плотная, это отдельные очень горячие частицы плазмы, которых аппарат старается не касаться. Это похоже на то, как мы можем спокойно на какое-то время поместить руку в духовку, разогретую до 200 градусов Цельсия, при этом рука не разогреется до такой температуры.
Кроме того, солнечный зонд Parker прячется за специальным экраном, который постоянно направлен на Солнце. В его тени и находится вся исследовательская аппаратура.
Что защищает зонд Parker от сгорания?
- Жаропрочный щит аппарата представляет собой сэндвич из двух панелей из углеволокна, между которыми находится пена из углерода, толщиной примерно 11,5 см. Она очень легкая, лишь 3 процента ее объема материала составляет углерод, но при этом она имеет очень твердую структуру. Углеродный волокна обладают исключительно высокой теплостойкостью: в отсутствии кислорода они не меняют механических свойств даже при нагревании до 2000 градусов Цельсия
- Parker Solar Probe имеет 5 антенн длиной 2 метра, они и выполнены из тугоплавкого сплава ниобия. Этот металл плавится лишь при 2468 градусах Цельсия. Четыре из пяти антенн выступают за пределы щита и собирают научные данные о магнитном поле и о частицах. Пятая антенна прячется в тени аппарата, она помогает создавать трехмерные картинки об электрическом поле и собирает данные о высокочастотных характеристиках магнитного поля Солнца.
- Видеокамеры аппарата содержат CMOS-матрицы, которые выдерживают солнечную радиации, и заметно легче CCD-матриц. Линзы камер выполнены из специального стекла BK7, которое применяется для космических телескопов: оно выдерживает космическое излучение и не боится ударов космической пыли.
- Внутри аппарата Parker есть автономно управляемые программные системы, которые позволяют выдерживать высокие температуры. Датчики снаружи передают сигналы о позиции аппарат относительно Солнца, и в случае необходимости тут же ориентируют его так, чтобы вся аппаратура постоянно находилась в тени.
- Вся аппаратура окружена радиатором с водой, которая циркулирует постоянно, отводя тепло от самых горячих мест, и охлаждая их постоянно.
