在人类探索宇宙的过程中,美国宇航局起到了非常巨大的作用。NASA发射的探测器不但抵达了火星,还第一次飞近了木星、土星,以及太阳系内的其他遥远行星。更加神奇的是,NASA还向太阳发射了一枚探测器,这就是著名的帕克太阳探测器。
我们知道,太阳表面温度很高,尤其在太阳活动的时候,温度和粒子流简直难以想象。不仅如此,帕克还将经过太阳的日冕层,这里的高温可以达到万摄氏度。帕克探测器到底有什么特殊之处,能够让它抵挡太阳的极端高温?
不得不说,NASA的技术还是非常牛皮的。帕克太阳探测器上采用了许多尖端的设计理念,能够让它抵御上千摄氏度的高温。然而,日冕层的温度还是太高了,几乎没有任何物质可以抵御。NASA的科学家们建立了一个理想模型,分析的结果显示,日冕层虽然温度很高,但密度非常低,这就导致探测器可以在日冕层穿越,穿越时的温度只有摄氏度左右。
为了抵御上千摄氏度的高温,NASA设计了一种名家“TPS”的保护系统,它可以将帕克探测器面朝太阳的一面保护起来,让温度不传导到探测器的背面,而帕克探测器的主要仪器设备就安装在背面,在接近太阳的时候,这里的温度依然能保持在35摄氏度左右的理想工作温度。
为了实现这个奇迹,TPS的主体结构是一种碳复合泡沫,附加在表面的是白色陶瓷涂料,这会让它的质量变得很轻,但隔热效果非常好,而且能够承受摄氏度的热量,最大程度保护帕克探测器的正常工作。
当然,帕克探测器上也有不需要TPS保护的仪器设备,比如法拉第杯。它的主要作用是测量太阳风,所以必须暴露在太阳风当中。为了抵御高温,法拉第杯的主要成分是钼合金,由钛,锆和钼三种金属化合而成,本身能够抵御超过摄氏度的高温,内部的芯片是钨组成的,而钨就是白炽灯里面的灯丝,是地球上已知最耐高温的金属,熔点高达摄氏度。
更加令人惊讶的是,帕克探测器竟然还利用太阳能作为动力。在探测器上有一个经过精心设计的太阳能板,它可以在接近太阳的时候收缩面积,只留下一小部分接受太阳辐射。
帕克探测器身上有太多的创新,值得我们学习和钦佩。