NASA的帕克太阳能调查将在10天内进行旅程。该探针注定要晒太阳,将掠过太阳的气氛,以飞向恒星。这将使它成为最接近太阳的接触。卫星将于2018年8月11日启动,帕克太阳能调查将成为人类有史以来第一个参观一颗星星的任务。该探测器将忍受航天器有史以来最极端的条件。保护机上科学设备免受敌对条件的影响,需要非常复杂且健壮的冷却系统。
Parker太阳能探测器将在进入太阳大气时的第一个特写景色。从只有几个太阳半径的距离,探测器将能够直接观察到太阳的大气层,并研究宇宙异常,而宇宙异常是无法从地球上目睹的。这是一个自主系统,将启动,并将提供有关我们太阳系中心的星星的信息。最重大的挑战是保持凉爽。约翰·霍普金斯(Johns Hopkins)应用物理实验室玛丽·凯伍德(Mary Kae Lockwood)说,“我们的太阳能阵列将在其他任务以前从未运行的极端环境中运行。”
该探头的轮廓狭窄,位于大部分手工艺品的前面是一个巨大的2.5米宽隔热罩,可使大多数航天器的大部分直接排除在太阳之外。该探针将遵循高度椭圆形的轨道路径,该路径可确保卫星不会暴露在太阳上足够长的时间以大量加热。帕克太阳能探测器将在接下来的几个月中前往阳光下。该任务将持续七年,与此同时,它将在太阳周围播放24个近距离传球。美国宇航局声称,“帕克太阳能探测器将在太阳表面的400万英里内俯冲,面对热和辐射,就像没有航天器之前一样。要到达那里,这需要一条创新的路线。”
该探针的距离将比以前任何航天器的距离七倍。太阳能探针将进入太阳的冠状血浆,这是一个大气层,其中包括电子,质子和重离子的电离气体。帕克太阳能探测器将进入一个空间,气氛将达到500,000摄氏度。在太阳表面上方600万公里的大气相当薄,最少的能量将转移到探针中。探针周围的温度可能是数十万度,但是很少有颗粒可以完全传递热量。在电晕内,最小热量将移入航天器本身。
为了承受太阳的钝性,第一线防御是帕克太阳能探测器创新的隔热罩。它由11厘米厚的碳泡沫芯组成,该芯芯夹在两个过热的碳碳复合材料的两个面板之间。泡沫芯为97%的空气,这使其非常轻,同时最大程度地传导热传导。隔热板重约73公斤,几乎是平均女性的平均体重。最少的热量将从大气中吸收,最重要的是要控制航天器将其作为热量掺入的阳光量。
将面对太阳的盾牌侧面具有高度反射的碳材料,旨在使尽可能多的能量转向太阳。盾牌用特殊配制的白色涂层涂漆,能够反映大多数射线。该材料的设计方式也使其由于太阳的极高热量而不会变质或破裂。洛克伍德说,“我们从[APL-Built] Messenger航天器中学到了很多关于太阳能阵列性能的知识,该航天器是第一个研究汞的。特别是,我们学会了如何设计一个可以减轻紫外线降解的面板。”
隔热罩将达到近1000摄氏度的温度,但是盾牌后面的其余飞机将能够保持室温。美国宇航局声称,“直径为八英尺的隔热罩将保护其遮阳篷内的所有东西,即它在航天器上的阴影。在帕克太阳能探头(Parker Solar Proce)最接近阳光的方法中,隔热罩上的温度将达到近2500华氏度,但航天器及其仪器将保持在相对舒适的华氏85度的舒适温度。”
必须防止热量到达敏感设备,这是必不可少的,这需要广泛的考虑,而不仅选择所使用的材料,而且还应如何将其安装到航天器上。为了防止热量通过探针转移,热保护系统以6分连接到帕克太阳能探头的桁架。热屏蔽在太阳的极端光线下非常有效,但并非旨在保护整个飞船。其他系统,例如探测器的太阳能电池板,应以一种可以承受几个太阳半径的直射阳光的方式设计。
NASA的Parker太阳能探针取决于阳光。主要任务是调查极度近距离的星星。在大部分旅程中,帕克太阳能探针的太阳能电池阵列将延伸到针对太阳的航天器的前面。一小部分面板总是会暴露在太阳上,以为机上系统提供必要的功率。美国宇航局描述,“帕克太阳能探测器由两个太阳能电池阵列提供动力,该地区总数不到17平方英尺(1.55平方米)。它们安装在电动臂上,当航天器靠近太阳时,将几乎将其在热保护系统后面缩回所有表面 - 隔热罩。”
太阳能电池板在接近太阳的近距离近距离上使用固定的太阳能电池阵列,将收集足够的电力以用从太阳本身吸收的热量破坏自己。马里兰州的约翰·霍普金斯(John Hopkins)应用物理实验室的项目经理安迪·德里斯曼(Andy Driesman)说,马里兰州说,“与远离太阳的太阳能任务不同,只专注于从中发电,我们需要管理产生的功率以及靠近太阳的大量热量,”。“当我们在金星的轨道上围绕时,我们会完全扩展阵列以获得所需的力量。但是,当我们靠近阳光时,我们将阵列塞回去,直到只有一个小翼暴露出来,而该部分足以提供所需的电力。”
几乎将手机大小的几个传感器安装在航天器的身体上。如果有任何探测器感应阳光直射,则在对随后的校正进行重新调整之前,将警报发送到航天器的中央计算机,并防止其余的探针免受太阳的热量。这必须在没有任何人类干预的情况下发生。因此,已经对中央计算机软件进行了编程和测试,以确保所有校正都可以随时进行。为了保护帕克太阳能探测器免于在太阳大气中融化,这是一个巨大的挑战,这是许多创新技术的支持,以使人类更加接近。还有很长的路要走,但是隧道尽头确实有光线,NASA计划捕捉一切。