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Table des matières:
- La température de la sonde solaire Parker par rapport à la chaleur
- Bouclier thermique Parker Solar Probe
- Tasse à mesurer Parker Probe Solar
La sonde solaire Parker n’est pas seulement l’une des missions les plus ambitieuses de la NASA, elle semble aussi défier toute logique. Le vaisseau spatial qui doit être lancé cet été entrera dans la couronne solaire et traversera des matériaux dont la température est supérieure à un million de degrés Fahrenheit. Alors, pourquoi ne va-t-il pas fondre?
Parker Solar Probe embarquera le 4 août sur ce que la NASA appelle «une mission de 60 ans», à moins de 4 millions de kilomètres de la surface, pour collecter des données sans précédent sur la couronne solaire, ou atmosphère extérieure. En cas de succès, il deviendra le premier vaisseau spatial à entrer dans la couronne solaire et à profiter d’une température intérieure douce de seulement 85 degrés alors que sa coque extérieure s’entourera de la lumière du soleil. La sonde sera essentiellement l'incarnation de chien "c'est bien".
La NASA a révélé la science derrière la raison pour laquelle ce chien de l'espace ne va pas fondre dans un environnement aussi extrême jeudi. Pour comprendre pourquoi la sonde solaire Parker ne fond pas, l’agence spatiale a expliqué les concepts clés de la chaleur et de la température, son bouclier thermique personnalisé et l’innovation unique de l’engin spatial.
La température de la sonde solaire Parker par rapport à la chaleur
La différence entre la chaleur et la température contribuera à rendre la mission de la sonde solaire de Parker un peu plus réalisable (mais pas beaucoup plus). La température est une mesure de la vitesse à laquelle les particules se déplacent, tandis que la chaleur désigne la quantité d'énergie transférée. Ainsi, dans un endroit presque vide, les températures élevées ne signifient pas toujours une chaleur intense. Les particules peuvent se déplacer rapidement et créer une température élevée, mais comme elles sont peu nombreuses, elles ne transfèreront pas autant de chaleur vers le vaisseau spatial.
Alors que Parker Solar Probe traversera un espace avec les températures de plusieurs millions de degrés, il ne sentira pas la majeure partie de cette chaleur et la surface de l’écran thermique n’atteindra que 2 500 degrés Fahrenheit.
Bouclier thermique Parker Solar Probe
C’est quand même assez chaud. Faire l'expérience de 2500 degrés Fahrenheit n'est pas ridicule, et assurer une sonde solaire Parker non fondue aurait pu retarder la planification du lancement. Pour résister à la chaleur, la NASA a installé un bouclier appelé système de protection thermique ou TPS.
Conçu par le laboratoire de physique appliquée de Johns Hopkins, TPS est constitué d'un noyau en mousse de carbone léger, flanqué de deux panneaux composites carbone-carbone. Le panneau faisant face au soleil est recouvert d’une couche de peinture blanche qui reflétera au maximum l’énergie solaire renvoyée par l’engin spatial. Il n’a que 4,5 pouces d’épaisseur et pourtant, il est prévu de garder presque toute l’instrumentation en sécurité.
Tasse à mesurer Parker Probe Solar
Cependant, tous les instruments ne seront pas protégés par TPS. La tasse de Faraday est un capteur qui va repousser le bouclier thermique pour mesurer le vent solaire et, pour obtenir une lecture précise, il ne peut être protégé par TPS.
Alors, pourquoi Faraday ne fond-il pas?
«En raison de l’intensité de l’atmosphère solaire, des technologies uniques ont dû être mises au point pour garantir la survie de l’instrument, mais aussi l’électronique embarquée pouvant renvoyer des lectures précises», a expliqué Susannah Darling, de la NASA. La coupelle est fabriquée à partir de feuilles de titane, de zirconium et de molybdène, un alliage de molybdène, lui donnant un point de fusion d’environ 4 260 degrés Fahrenheit. Les puces qui produisent un champ électrique pour la coupe Faraday sont en tungstène, le métal ayant le point de fusion le plus élevé connu. Avec un seuil de 6 192 degrés Fahrenheit avant de fondre, Faraday dispose de la marge de manœuvre nécessaire pour collecter les données de vent solaire nécessaires.
Après son lancement le 4 août, Parker Solar Probe utilisera l’attraction gravitationnelle de Vénus pour réduire son orbite autour du soleil. Ces survols prendront environ sept ans, pour amener la sonde à moins de 3,7 millions de kilomètres du centre du système solaire. Sa dernière boucle dans la couronne solaire est attendue pour la fin de 2024. Mais grâce à cette multitude de technologies innovantes, elle devrait rester au frais tout le temps.
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