Questão:
Como pode qualquer sonda ser segura a uma temperatura de um milhão de graus centígrados?
AmitG
2014-01-16 02:00:45 UTC
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Mesmo depois de ir direto para a coroa do sol, como o Solar Probe Plus pode ser seguro na temperatura de um milhão de graus centígrados da coroa do sol?

A radiação muito intensa do sol a uma distância tão próxima é o verdadeiro problema em comparação com uma corona muito quente, mas com uma densidade muito baixa.
A condução de calor dos instrumentos expostos (por exemplo, antenas de campo elétrico e copo de Faraday) é muito mais preocupante do que o plasma extremamente tênue no espaço. O próximo problema é a ablação de radiação ionizante. A condução de calor do plasma para a espaçonave é muito mais lenta do que a capacidade da espaçonave de irradiar o calor e não chega a ser uma preocupação. Na verdade, as peças na sombra precisam de aquecedores para evitar o congelamento.
Dois respostas:
Ilmari Karonen
2014-01-16 18:35:58 UTC
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Embora a coroa solar seja muito quente, ela também tem densidade muito baixa: a Wikipedia fornece um valor aproximado de cerca de 10 15 partículas por metro cúbico, o que, a 1 milhão de Kelvins, se traduz em pressão de cerca de 0,01 Pa. É um vácuo muito bom, comparável ao da órbita baixa da Terra.

A baixa pressão significa que o plasma coronal não retém muito calor que poderia transferir para a espaçonave. Na prática, um problema muito maior para o gerenciamento do calor tão perto do Sol é a intensa luz do sol, que transfere muito calor para qualquer coisa que o absorva. Como Gerald observa em sua resposta, a principal maneira pela qual a Solar Probe Plus lida com esse problema é colocando um escudo altamente reflexivo e resistente ao calor no lado voltado para o Sol da sonda para protegê-la da luz solar, combinada com uma proteção eficiente sistema de resfriamento e uma órbita elíptica que apenas leva a sonda perto do Sol por períodos relativamente curtos de cada vez.

Gerald
2014-01-16 03:09:35 UTC
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Visão geral da espaçonave: "os projetos preliminares incluem um escudo solar de espuma de carbono-carbono de 2,5 m de diâmetro e 4,5 polegadas de espessura no topo do corpo da espaçonave ..., radiadores para o painel solar sistema de refrigeração, ... painéis solares resfriados ativamente ". O baixo albedo para o escudo térmico não é mencionado explicitamente.

Uma órbita altamente elíptica leva a períodos relativamente curtos de alta exposição ao calor, detalhes neste artigo.

O que é "espuma de carbono-carbono-carbono"? É espuma feita de 300% de carbono ??
Carbono-carbono é um composto feito de fibras de carbono (T300, http://www.toraycfa.com/pdfs/T300DataSheet.pdf) com grafite como matriz (http://en.wikipedia.org/wiki/Reinforced_carbon%E2% 80% 93carbon). É um revestimento de espuma de carbono.
Carbono carbono carbono-carbono carbono, carbono carbono-carbono.


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