时间:2021-12-02 17:58:03来源:
研究人员使用四重奏的IMAX投影仪来创造光线,加热帕克尔太阳能探头杯在距离太阳的氛围中的旅行期间会出现体验。杯子坐在马萨诸塞州剑桥的史密森天体物理天文台的实验室内设置的真空室内。Levi Hutmacher,密歇根工程
除非你可以证明你属于那里,否则你不会在阳光的氛围中游泳。帕克太阳能探头的法拉第杯,一个关键传感器今年夏天推出了15亿美元的美国宇航局发射,通过持续测试旨在模拟太阳的自制的对手进行测试。
当探头通过比以前的任何人造对象更接近太阳时,杯子将舀起并检查太阳风。密歇根大学贾斯汀·卡斯珀气候和空间科学和工程学教授是Parker的太阳能通电α和质子(SWEAP)调查的主要调查员。
为了确认杯子将在太阳电晕的极端热量和光线上,研究人员以前折磨了法拉第杯的型号,在超过3,000华氏度的温度下,由橡木岭国家实验室的等离子弧灯提供。由耐火金属和蓝宝石晶体绝缘体构建的杯子超出了预期。
但最后一周进行了最终测试,在自制的刺激者和他的研究团队称太阳环境模拟器呼叫。在其表面上大约10千瓦的光线被爆破 - 足以在几秒钟内加热一块金属到1,800华氏度的1,800华氏度,而法拉第杯模型通过其步行,成功地扫描了模拟的太阳风流。
“观察仪器跟踪来自离子束的信号,好像它是从太阳流动的等离子体,这是我们将用帕克太阳能探头所看到的令人兴奋的预览,”卡斯珀说。
密歇根大学贾斯汀·卡斯珀气候和空间科学和工程学教授准备了法拉第杯的模型,用于在夏季帕克太阳能探头发射之前进行测试。卡斯珀是Parker的SWEAP调查的主要调查员,这将测量太阳风。杯子在真空室中测试,并用来自四个改进的IMAX投影仪和来自离子枪的颗粒击中 - 所有这些都可以在太阳的大气中运行。
太阳气氛中的龙虾可以猛烈地将血浆蔓延到空间中,被称为冠状大规模喷射,有时直接在地球上。如果没有预防措施,这种云可以在地球周围建立可以跳过卫星电子设备的地磁振荡,干扰GPS和无线电通信,并且 - 在他们最差的情况下,可以通过电网产生电流的电流,这些电网可以长时间过载和破坏系统的电网时间,最多几个月。
通过了解太阳能电晕和从太阳的太阳能材料持续出来的是什么,地球的科学家将更好地装备,以解释我们从远处看到的太阳能活动,并创造更好的早期预警系统。这是帕克太阳能探头,2018年7月31日推出的帕克太阳能探测器,它的补充是包括法拉第杯的实验。
为了测试杯模型,研究人员必须创造新的东西。他们的模拟器位于剑桥,剑桥,质量的史密森天体物理天文台的一楼实验室。,体现了必要性是发明之母。
它有一个临时手术室的外观,有金属框架,围绕三面举起厚蓝色耳朵,创造一个168个工作空×间。
在该地区内部,重建太阳的热量和光线落到了一系列修改的旧模型IMAX投影机,即Kasper的团队在eBay上购买了几千美元。这些不是您在当今的Cineplexes中找到的数字机器,而且是使用灯泡的早期一代。
“它在IMAX投影机上发出电影剧院灯泡在与太阳表面相同的5,700摄氏度 - 与太阳的表面相同的有效温度,”。“并且它会给表面带来几乎与相同的光谱。”
空间提供基本上没有大气,这意味着法拉第杯的正确测试环境将尽可能小的空气。因此,研究人员将杯子放入金属真空室中进行测试。
类似于铁肺的铁肺,七脚长的银腔在一端有一个舱口,在向外摆动并在其中搭配一个小圆形窗口。在测试前的夜晚,团队开始将气氛从真空室中泵出来。
当仿真发动机的测试时,腔室注册了大约10亿亿吨的地球大气层。
所有四个IMAX投影仪都坐在轮式桌子上,并设置测试,研究人员将它们卷起到位,它们的光束直接在法拉第杯上直接指向真空管窗口。
模拟器的最终元素是它能够产生法拉第杯需要感觉和评估的种类的粒子。为此,团队将一个离子枪附加到真空管舱口,带有“桶”到内部和指向杯子的“桶”。
“离子枪占据了金属颗粒并加热了,”Anthony案例,哈佛 - 史密森安斯科学院中心的天体物理学家说。“当它变热时,离子开始沸腾这块金属。然后将其挂钩到电池中,将离子从枪中加速。我们可以将它们指向法拉第杯的光圈,在那里他们将被衡量。“
在这次最终测试中,法拉第杯在夏季发射时举行了热量,并将帕克太阳能探测器放在轨道上。
Chelly Korreck是该研究所的U-M Alumna和Astrophysicist,担任Parker的SWEAP调查和Smithsonian的SWEAP活动。
“至于今天的测试,它确认了我怀疑的是 - 当你拍摄一个惊人的科学家和工程师团队时,给他们一个复杂,困难,有趣的项目,探索宇宙的一个地区的动机从未去过,在显着的事情之前,“她说。
本新闻稿最初由密歇根大学发布。Smithsonian Astrophysical Meangeteratory建造了太阳能探测杯,引导科学运营中心,并管理整体SWEAP程序。
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