Исследования Солнечной системы (кроме Марса)

[Nav134]

Думаю, можно сделать такой зеркальный экран, чтобы выдержал несколько часов пролёта через атмосферу Солнца.

У меня был шутливый вопрос.
Ведь даже зеркальный экран будет сильно нагреваться и излучать тепло.
Хоть 10 экранов поставить, потребуется и мощное охлаждение экранированной стороны...

 

[mishk]

Не факт. У Солнца сильное магнитное поле и оно может разгребать все ТЗЧ от экватора к полюсам.
Паркер ведь не возле полюса

Ну не знаю.... Был разговор, что станции у Юпитера подвергаются зверской радиационной нагрузке, а тут не Юпитер, звезда однако....

 

[Black Semargl]

Ведь даже зеркальный экран будет сильно нагреваться и излучать тепло.
Хоть 10 экранов поставить, потребуется и мощное охлаждение экранированной стороны...

У JWST всего пять слоёв, и этого достаточно чтобы охладить от 383К (первый слой) до 36К (последний)
И да, слои - пассивные.

А нельзя ли тогда экраном загородиться и пролететь над короной на высоте 100 км? )

Учитывая что радиус короны - 10-20 млн км, то нынешние 3.8 - это глубоко внутри неё.

 

[Nav134]

и этого достаточно чтобы охладить от 383К (первый слой)

Любопытно, а почему 383 К?
Там на Паркере водой охлаждают?

 

[SDA]

Ну не знаю.... Был разговор, что станции у Юпитера подвергаются зверской радиационной нагрузке, а тут не Юпитер, звезда однако....

это смотря где...
Наверняка там ниже "радиационных поясов" не страшно, как и на Земле.
Просто зонды все рядом с Юпитером летают высоко. Низко к облакам станции не опускал пока никто.
На Солнце тоже, наверняка, поток захваченных ТЗЧ не везде одинаков.

 

[Ту-155]

У JWST всего пять слоёв, и этого достаточно чтобы охладить от 383К (первый слой) до 36К (последний)
И да, слои - пассивные.

Непонятно, как эти пять слоев промокашки работают. Чем они пресекают теплопередачу излучением, если у них нет отражающих слоев в пакете?

 

[SDA]

Непонятно, как эти пять слоев промокашки работают. Чем они пресекают теплопередачу излучением, если у них нет отражающих слоев в пакете?

Не охлаждают они, а экранируют.
Зеркалят ИК излучение.
Между ними космический вакуум.
Этакий термос получается.
Просто загораживает поток теплового излучения от Солнца.
Но рядом с Солнцем это не прокатит, так как вокруг есть перенос горячего вещества -- раскалённый газ.

 

[Nav134]

Этакий термос получается.

Свойство термоса - сохранять температуру.
Но неизбежно это свойство теряется со временем.
Через неделю от вашего термоса почти никаких свойств не останется.
Время полета к Солнцу поболее, чем неделя, о каких свойствах термоса можно говорить?

 

[Nav134]

У JWST всего пять слоёв, и этого достаточно чтобы охладить от 383К (первый слой) до 36К (последний)
И да, слои - пассивные.

Вы можете дать почитать более-менее научно-техническую статью для ознакомления?
Удивительна мне точность, 383 К.
Кстати, 383 К по ГОСТу пишутся через пробел.

 

[SDA]

Свойство термоса - сохранять температуру.
Но неизбежно это свойство теряется со временем.
Через неделю от вашего термоса почти никаких свойств не останется.
Время полета к Солнцу поболее, чем неделя, о каких свойствах термоса можно говорить?

Вы прочли о чём я писал? Уберите слово "термос", если оно вам не нравится. Тем более, что это слово я употребил с оговоркой.

 

[Nav134]

Вы прочли о чём я писал? Уберите слово "термос", если оно вам не нравится. Тем более, что это слово я употребил с оговоркой.

Итак, слово "термос" убираем.
Оно неуместно для длительного полета в том смысле, что изначальную температуру не сохранит.

SDA, вы, пожалуйста, на меня не обижайтесь, но хоть 10 экранов поставить на Паркер, проблему с теплоотводом от корпуса Паркера это само по себе не решит по мере приближения к Солнцу хотя бы на 1 млн. километров.
Нужно будет охлаждение. И его потребную мощность охлаждения, пользуясь общеизвестными формулами мы можем приблизительно рассчитать в рамках этой ветки. А можно и погуглить приблизительные расчеты.

 

[Ту-155]

Не охлаждают они, а экранируют.
Зеркалят ИК излучение.
Между ними космический вакуум.
Этакий термос получается.
Просто загораживает поток теплового излучения от Солнца.
Но рядом с Солнцем это не прокатит, так как вокруг есть перенос горячего вещества -- раскалённый газ.

Вспомние институтский курс термодтнамики и теплопередачи.
На первом занятии вы изучали три вила теплопередачи.
Их нужно пресекать все. Включая излучение.
Как по вашему, почеиу все летающее обмотано ЭВТИ, а не промокашками в пять слоев.

 

[Black Semargl]

Любопытно, а почему 383 К?

До скольки нагрелось под прямым освещением...

Вы можете дать почитать более-менее научно-техническую статью для ознакомления?
Удивительна мне точность, 383 К.

А почему нет? Расстояние до Солнца постоянно, температура расчётная...
Если предположить, что каждый слой отражает 90% излучения - то через пять слоёв пройдёт 1/10000 энергии. Это какая температура будет?

проблему с теплоотводом от корпуса Паркера это само по себе не решит по мере приближения к Солнцу хотя бы на 1 млн. километров.
Нужно будет охлаждение.

Так в обратную от Солнца сторону - охлаждайся сколько хочешь, там "космический холод"

 

[Dominicinio]

Давайте обратимся к первоисточнику. Согласно статье НАСА Traveling to the Sun: Why Won’t Parker Solar Probe Melt? - NASA за тепловым экраном толщиной почти 12 см температура всего 30 цельсия. Что, понятное дело, не критично для работы электроники.
Экран сделан из углеродной композитной пены, зажатой между двумя углеродными пластинами. А сверху белая керамическая краска на пластине, обращенной к солнцу, чтобы отражать как можно больше тепла. Экран выдерживает температуру (с внешней стороны) 1650 C. Защита работает именно что по принципу термоса: изолирующий слой отражает падающее излучение и не дает теплу проникать внутрь зонда. Но. Все мы знаем, что какой бы термос не был хороший, со временем чай в нем все равно остынет (в нашем случае, конечно, наоборот - перегреется). В чем сила, брат? А сила, брат в орбите - если в перигелии зонд "чиркает" солнечную корону, то в афелии он улетает за орбиту Венеры. Так как период обращения у него меньше трех месяцев и по законам Кеплера, у Солнца он проводит не так уж иного времени и будучи закрытым экраном, отражающим большую часть тепла, просто не успевает нагреться.

Не все скрыто за экраном. Конечно, поставить оптическую камеру, чтобы сфотографировать Солнце с близкого расстояния было бы выше отлично, но пока невозможно. А вот что удалось:
Так называемый цилиндр Фарадея (инструмент Solar Probe Cup (SPC)), датчик, предназначенный для измерения потоков ионов и электронов, а также углов потока солнечного ветра. Сам цилиндр (хотя по форме он по моему ни фига не цилиндр и на аглицком он "чаша") сделан из листов титана-циркония-молибдена, сплава молибдена с температурой плавления около 2350 C. Сетки, которые создают электрическое поле для работы датчика, сделаны из вольфрама. Обычно для травления линий в сеткахтаких датчиков используются лазеры — однако из-за высокой температуры плавления вместо них пришлось использовать кислоту.
Еще одна проблема возникла с проводами — большинство кабелей расплавились бы от воздействия теплового излучения в такой непосредственной близости от Солнца. Чтобы решить эту проблему, команда вырастила сапфировые кристаллические трубки для подвешивания проводки и сделала провода из ниобия.
Чтобы быть абсолютно уверенными, что Solar Probe Cup выдержит суровые условия, для его испытания на воздействие интенсивного солнечного излучения использовалась солнечная печь Odeillo, которая концентрирует тепло Солнца через 10 000 регулируемых зеркал.

Солнечные панели при приближении к Солнцу прячут за экраном, но не полностью: небольшой сегмент остается работать и соответснно нагревается солнечными лучами. Поэтому для его охлаждения используется достаточно простая система водяного охлаждения. Используется около галлона (3,7 литра) деионизированной воды. Хотя существует множество химических охладителей, диапазон температур, которым будет подвергаться космический корабль, варьируется от 10 C до 125 C. Очень немногие жидкости могут выдерживать эти диапазоны, как вода. Чтобы вода не закипала при более высоких температурах, она будет находиться под давлением, так что точка кипения будет выше 125 C.

Чтобы экран всегда был направлен куда нужно, имеется несколько датчиков вдоль края тени от теплового щита. По сигналам от них автоматика корректирует положение зонда так, чтобы он находился в тени солнезащитного экрана.

Перевод гугло-мой, так что если какие неточности - извиняйте )

 

[Dominicinio]

Удивительна мне точность, 383 К.

230 по Фаренгейту

Кстати, 383 К по ГОСТу пишутся через пробел

Что и на сообщения на форумах есть ГОСТ?

 

[Dominicinio]

Но рядом с Солнцем это не прокатит, так как вокруг есть перенос горячего вещества -- раскалённый газ.

Прокатить не прокатило бы, а вот пролетать удается. Быстренько-быстренько ) Газ в короне, конечно, раскаленный, но очень низкой плотности - несколько десятков тысяч атомов в куб см (по порядку величины как атмосфера Луны ночью).

 

[Nav134]

А сила, брат в орбите - если в перигелии зонд "чиркает" солнечную корону, то в афелии он улетает за орбиту Венеры. Так как период обращения у него меньше трех месяцев и по законам Кеплера, у Солнца он проводит не так уж иного времени и будучи закрытым экраном, отражающим большую часть тепла, просто не успевает нагреться.

Голословное утверждение. Давайте рассмотрим половину периода.

Чтобы быть абсолютно уверенными, что Solar Probe Cup выдержит суровые условия, для его испытания на воздействие интенсивного солнечного излучения использовалась солнечная печь Odeillo, которая концентрирует тепло Солнца через 10 000 регулируемых зеркал.

Проверка теплового удара солнечными лучами. Но в земном спектре и на земной орбите.
Это не имитирует солнечное излучение от 10000 зеркал в отношении вопроса отвода тепла.

Перевод гугло-мой, так что если какие неточности - извиняйте )

Да, конечно.

Что и на сообщения на форумах есть ГОСТ?

Нет, я тожи пешу инагда с ашипками, каректора у миня нет.
Но если приводится в качестве ссылки цитата из статьи, грамотность автора можно оценивать и по грамотности текста.

 

[Dominicinio]

Голословное утверждение. Давайте рассмотрим половину периода.

Обоснуйте рассмотрение половины периода. Вспомните законы Кпелера и сильную эллиптичность орбиты зонда. Он в опасной близости проводит неделю -две, а в критиченски опасной - считанные дни.

Это не имитирует солнечное излучение от 10000 зеркал в отношении вопроса отвода тепла.

Читайте внимательнее. Про испытание 10000 зеркал - это испытание цилиндра (чаши) Фарадея. Она не охлаждается и не защищается от Солнца никак. Она из сплавов выдерживающих очень высокие температуры.

Не очень понятен смысл вашего спора: вы пытаетесь понять как реально работает данный зонд или считаете, что НАСА врёт насчёт его конструкции и он не может работать так, как пишет НАСА?

 

[SDA]

е, а в критиченски опасной - считанные дни.

Скорее, даже считанные часы
Если бы зонд летел половину окружности с радиусом 1,4/2 + 6,9 = 7,6 млн км со скоростью 192 км/час то этот путь он бы пролетел за 34 часа
А эллиптическая орбита наверняка уменьшит эту мою оценку длительности пролёта мимо самого "пекла" возле Солнца

 

[Nav134]

Не очень понятен смысл вашего спора: вы пытаетесь понять как реально работает данный зонд или считаете, что НАСА врёт насчёт его конструкции и он не может работать так, как пишет НАСА?

НАСА ни при чем. Я предлагаю вернуться к разговору о том, что как ни экранируй космический зонд, а на расстоянии 1 млн.км от Солнца вряд ли без принудительного охлаждения аппаратура зонда будет работоспособна. Хотя бы радиосвязь.
И это мы без взаимных подколок в мире и согласии продуктивно можем попытаться обосновать или опровергнуть.

Для начала приведу приблизительные данные, простите, из Википедии, поскольку это удобно)

Физические характеристики
Средний диаметр	1,392⋅109 м (109 диаметров Земли)[1]
Экваториальный радиус	6,9551⋅108 м[3]
Длина окружности экватора	4,37001⋅109 м[3]
Полярное сжатие	9⋅10−6
Площадь поверхности	6,07877⋅1018 м² (11 918 площадей Земли)[3]
Объём	1,40927⋅1027 м³ (1 301 019 объёмов Земли)[3]
Масса	1,9885⋅1030 кг (332 940 масс Земли)[1]
Средняя плотность	1,409 г/см³[3]
Ускорение свободного падения на экваторе	274,0 м/с²[1][3] (27,96 g[3])
Вторая космическая скорость (для поверхности)	617,7 км/с (55,2 земных)[3]
Эффективная температура поверхности	5780 К[4]
Температура короны	~1 500 000 К
Температура ядра	~15 700 000 К
Светимость	3,828⋅1026 Вт[1] (~3,75⋅1028 Лм)
Энергетическая яркость	2,009⋅107 Вт/(м²·ср)

Вот и предлагаю для начала Вам обозначить перигелии и афелии.
А затем я изображу период и уровень 80% от перигелий и продолжительность этих участков.