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为什么帕克能在温度极高的日冕层工作,不会被吞噬吗?

探測器帕克已經成功的離開了地球飛向太陽。 這可是人類歷史上第一個能夠近距離觀測太陽的設備。 但是小伙伴們都知道, 太陽的能量是非常大的, 我們距離它上億公里都能感覺到它的熱, 而這個飛行器甚至需要飛到太陽最熱的日冕層中去, 在如此高的溫度下, 一切東西都將融化, 那么這個帕克又是怎么才能保護自己不會被融化的呢?

帕克工作的地方溫度大概在1000多度以上, 這個溫度下大部分金屬都會融化, 而探測器的主要電子元件雖然經過耐高溫處理, 但是也不足以抵抗如此高的溫度。

所以它實際上是依靠了一個非常強大的隔熱散熱系統才能工作的。

首先我們不能把它工作的氛圍想象成地球這樣的有空氣的地方。 帕克所處的地方基本和真空差不多, 所以只要把探測器的工作部分背對著太陽, 它就會不受熱, 這就是為什么月球對著太陽的一面很熱而背對太陽的一面很冷的原因, 因為沒有空氣進行熱傳導, 所以只要照不到太陽的地方就不會很熱。 所以這樣一來, 只要用隔熱能力比較強的物質擋住陽光, 再把工作器件之于隔熱設備后邊, 這些電子設備就能在一個相對正常的溫度下工作了。

它的隔熱部分是由碳纖維組成的復合結構, 在表面還有白色的陶瓷漆, 可以最大限度的反射太陽光,

而陶瓷和碳纖維都是能夠耐受超高溫的材料, 所以在這種護盾的阻擋之下, 傳導到隔熱層后的熱量幾乎就沒有多少了。

但是我們在圖中我們能看到, 帕克有一些伸出來的天線, 這些天線是沒有隔熱層保護的, 那它們會不會融化呢?答案當然是不會, 因為這些天線也都是耐高溫的合金材料組成的, 另一方面, 我們需要理解溫度的本質實際上是粒子的撞擊。 所以粒子密度越大, 你就會感覺越熱。 而日冕層中的粒子密度是很低的, 所以只要你把天線的面積做的小一些, 它幾乎是撞不到多少粒子的, 所以也不會劇烈的升溫, 反之如果這里有和地球一樣的大氣層, 那么不管是什么材料就都會融化了。 事實上科學家們更多的考慮不是熱,

而是背對太陽的一面會太冷, 他們更多的工作是對這些電子元件進行保溫, 當然保溫其實也是隔熱。

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