02.09 太陽探測器是這樣在高溫下接近太陽並保持冷卻的

“太陽軌道飛行器”將於本週日發射,該航天器是美國國家航空航天局與歐洲航天局合作的產物,它將穿越太空,觀察太陽以及它的兩極。然後,它將一次又一次地脫離金星的軌道並返回太陽,在最極端的情況下,太陽軌道器將進入水星的軌道內,這距離太陽有2600萬英里(4200萬公里)。

太陽探測器是這樣在高溫下接近太陽並保持冷卻的

即使因為太陽強烈的熱量照射,但是飛行器仍需要使其與太陽如此接近,以便收集有關太陽如何產生“氦層”的數據,因為太陽的這一特徵使整個太陽系被太陽粒子覆蓋。那麼如何使飛行器保持涼爽?答案是飛行器有一個150公斤的隔熱罩,其承受的灼熱溫度是典型烤箱設置溫度(520攝氏度)的兩倍以上。

該隔熱罩由3層組成:最前端是極薄的鈦箔片,旨在反射儘可能多的熱量;鋁製成的底座,以使最靠近航天器的部分器件絕緣;中間的是星形鈦合金托架,25釐米的間隙能將多餘的熱量散發到太空。除了太陽產生的熱量外,太陽軌道飛行器還必須抵抗其自身科學活動產生的熱量,該熱量通過航天器上的輻射板散佈到太空中。

太陽探測器是這樣在高溫下接近太陽並保持冷卻的

儘管防護罩是使用非常先進的科學技術建造的,但令人驚訝的是,部分隔熱罩採用了數千年前在洞穴壁畫中發現的技術。塗在隔熱板上的磷酸鈣類似於古代洞穴壁畫中發現的顏料中使用的粉末。該物質不僅可以產生漂亮的圖像,而且還可以作為屏蔽太陽紫外線的屏蔽層。

整體冷卻將要求太陽軌道飛行器在太空中進行“螃蟹行走”。這意味著航天器將始終保持其隔熱罩指向太陽,從而將航天器的其餘部分保護在由隔熱罩投射的涼爽陰影中。


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