검출기 표면은 섭씨 100만도인데, 내열성이 가장 높은 물질은 섭씨 4천도에 불과하다.

태양의 표면은 5500K가 넘고, 중심온도는 1300만K가 넘는다. 지구상에 이 온도를 막을 수 있는 물질은 없을지 모르지만, 사실 파커 태양탐사선은 매우 중요한 임무를 수행하고 있다. 그렇다면 이론적으로 태양열을 견딜 수 있는 물질을 찾을 수 있을까요?

지구상에서 내열성이 가장 뛰어난 소재는 무엇일까?

많은 친구들이 내열성을 생각할 때 녹는점이 가장 높은 재료를 찾는다. 물론 이것은 틀림없이 잘못된 것이 아니다. 예를 들어 텅스텐은 금속 원소 중에서 녹는점이 가장 높은 물질이다. 금속을 제외하면 텅스텐이 가장 높은 녹는점을 가지며, 탄소는 의심할 여지 없이 3627°C의 고온을 견딜 수 있지만 승화됩니다.

지금까지 인간이 만든 내열성 물질 중 가장 내열성이 강한 물질은 탄탈륨-하프늄펜타카보네이트(Ta4HfC5)다. 그 녹는점은 4215°C다. 물론 이 온도는 5500K(켈빈(K)=섭씨 273.15도)다. ) 아직은 아주 멀리 떨어져 있기 때문에 지구상의 어떤 물질도 태양의 가까운 열기를 견딜 수 없습니다!

파커 감지기는 어떻게 열을 두려워하지 않는 걸까요?

파커 탐사선은 NASA가 2018년 발사한 태양 탐사선이다. 임무는 태양의 외부 코로나를 반복적으로 탐지하고 관찰하는 것이며, 2025년에 가장 근접하게 접근하게 될 태양 탐사선이다. 태양은 가장 가까울 때 불과 640만 킬로미터 떨어져 있으며 태양 반경의 10배 미만이므로 태양과 매우 가깝습니다.

이 위치는 태양의 외부 대기가 위치한 지역으로, 온도가 최소 섭씨 100만도에 달합니다. 파커 태양탐사선은 어떻게 고온을 견딜 수 있을까요? 태양을 향하는 탄소-탄소 복합재료로 제작된 보호 커버가 있고, 중앙에는 11.5cm 폼 카본 샌드위치가 있고, 태양을 향하는 측면에는 반사율이 매우 높은 세라믹 소재가 있습니다!

보호 커버의 전체 직경은 2.4미터에 이르며, 그 뒤에 있는 감지기 전체를 ​​차단하고 태양의 강력한 빛 복사를 차단합니다. 그러나 이 보호 커버의 무게는 72.5kg에 불과합니다. 보호 커버 뒤에 숨겨진 전체 감지기의 온도는 30°C를 초과하지 않습니다. 물론 수동 절연 외에도 국부적인 온도가 너무 높아지는 것을 방지하기 위한 탈이온수 순환도 있습니다!

어떻게 하면 태양에 더 가까워질 수 있을까요?

파커 탐사선은 섭씨 100만도의 열을 견딜 수 있는데 태양 표면은 5500K에 불과하다? 그러나 그것은 같은 것이 아닙니다.우리는 이런 경험을 해야 합니다.물을 끓이는 온도는 100°C에 불과하며, 일반 석탄 난로의 온도는 최소한 600-700°C 이상입니다. 불꽃을 제거한 후 떼어내면 결코 화상을 입지 않을 것입니다!

그러나 끓는 물에 손을 넣으면 반응 시간 내에 반드시 화상을 입게 되어 심각할 것입니다! 따라서 Parker 감지기 위치의 입자 온도는 매우 높지만 밀도가 매우 낮기 때문에 태양에 의해 타 죽지 않습니다. Parker는 주로 강한 햇빛의 방사선에 노출됩니다. Parker 감지기의 절연층 표면 온도는 1370℃까지 올라갈 수 있습니다!

그래서 파커 감지기는 워낙 많은 장비를 갖추고 있고, 단열할 수 있는 온도는 1370°C에 불과하다. 아무리 높아도 견딜 수 없다!

검출기가 고온에 견딜 수 있도록 만드는 더 좋은 방법이 있습니까?

전도, 대류, 복사는 열 전달의 세 가지 방법입니다. 태양의 밀도가 높은 대기와 접촉하기 전에 고려해야 할 유일한 것은 복사입니다. 이 단열 방법은 주로 Parker 감지기의 단열 기술을 기반으로 합니다.

1. 정반사, 대부분의 에너지를 반사

2. 남은 흡수 에너지를 견뎌야 합니다.

3. 전도를 방지하고 흡수된 에너지가 감지기 자체로 전달되는 것을 방지해야 합니다.

3 열 방출도 문제입니다. 그래서 방열이 매우 중요합니다.

반사율이 높은 재료를 선택하세요. 결국 거울 반사에는 천문 망원경에 전기 영동 코팅된 고반사 평면 거울이 있어 반사율이 더 높아질 수 있습니다. 99.7보다 높지만 실제로는 660만km 위치에서 방사선의 세기는 지구 적도의 516.5배에 달하지만, 그럼에도 불구하고 받는 방사선의 세기는 지구의 1.55배!

그리고 고반사 미러 코팅은 고온에 견디지 못하기 때문에 이는 여전히 좋은 해결책이 아닙니다. 따라서 파커 감지기에는 고온에 강한 세라믹 재료가 사용됩니다. Parker 감지기 ℃의 1370도 강도의 한계에 도달했으며 다시 올라가기가 매우 어려울 것임이 분명합니다!

반사율이 거의 100에 가까운 재료는 무엇입니까? 죄송합니다. 적어도 인간이 만든 물질에는 존재하지 않습니다. 그러나 "Three Body"의 물방울이라는 강한 힘의 물질은 양성자의 긴밀한 배열로 형성된 가장 매끄러운 표면을 사용합니다. , 반사율이 가장 높은 재료이지만 안타깝게도 지금은 만들 수 없습니다!

전도를 방지하는 재료로는 의심할 여지없이 다공성 폼 소재가 가장 좋습니다. 단열재가 적합하지 않은 경우 단열재를 더 두껍게 만들 수 있습니다. 부족해요, 어서 두께를!

마지막으로 방열의 경우 물은 상대적으로 열비량이 커서 방열제로 사용하기에 더 적합합니다. 물론 빠른 방열이 필요한 경우에는 밀도가 낮지만 속도가 빠른 다른 액체가 적합합니다. 액체 헬륨 초유체와 같은 열전도도 사용할 수 있습니다. 그러나 실제로는 태양 근처에서 열을 발산하는 데 전혀 적합하지 않습니다!

그러나 뜨거운 물에 던져진 고기처럼 밀도가 높고 에너지가 높은 물질에 둘러싸여 있으면 모든 수단이 실패합니다. 그러나 전자 축퇴 물질은 태양 아래서 고체로 남아 있습니다. 플라즈마로 변하지 않고 코어를 파괴하세요! 물론 위에서 언급한 중성자별 물질도 가능합니다!