Ученые наконец разгадали тайну: что портит приборы солнечных зондов
Как оказалось, Солнце и вода не лучшие друзья для таких космических аппаратов.
Два космических аппарата, которые изучают Солнце уже много лет сталкиваются с одной проблемой: их фильтры, которые помогают обнаружить экстремальное ультрафиолетовое излучение звезды, постоянно изнашиваются и это влияет на качество исследования. Наконец-то ученые смогли выяснить, что именно портит эти фильтры, пишет ScienceAlert.
У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!
Космические аппараты SDO (работает с 2010 года) и SOHO (работает с 1995 года) имеют специальные алюминиевые фильтры, которые помогают обнаружить экстремальное ультрафиолетовое излучение Солнца, поэтому любое их помутнение обязательно повлияет на их эффективность.
Уже в самом начале работы данных солнечных зондов эффективность фильтров начала снижаться из-за того, что они начали покрываться пятнами. Поэтому ежегодно NASA и Европейское космическое агентства отправляло другие аппараты для улучшения их работы. Но это очень дорогостоящие мероприятия.
Долгое время считалось, что на работу фильтров влияет накопление углерода, но группа ученых из американского Национального института стандартов и технологий выяснила, что всему виной обычная вода. Именно она разъедает поверхность алюминиевых фильтров, поэтому они не могут работать как нужно.
По словам ученых происходит окисление алюминия, которое вызвано присутствием воды и влиянием ультрафиолетового излучения. По мере того, как все больше слоев окисленного металла появляется на фильтрах, они все больше затемняются и это снижает качество наблюдений за Солнцем.
Поверхность алюминия обычно покрыта поверхностным слоем оксида, который возникает, когда атомы кислорода вступают во взаимодействие с атомами алюминия. А ультрафиолетовое излучение только увеличивает скорость окисления, и таким образом появляется все больше слоев оксида. Обычно в космосе не так много кислорода, который мог бы вступить во взаимодействие с алюминием, но наличие воды все меняет.
По словам Роберта Берга, одного из авторов исследования именно вода отвечает за деградацию алюминиевых фильтров на солнечных зондах. Такие результате были получены во время экспериментов в вакуумных камерах.
Но откуда на космических аппаратах взялась вода? Оказывается, аппараты принесли ее на своей поверхности еще с Земли. По словам ученых, для того чтобы приборы солнечных зондов могли выдержать экстремальную температуру их покрывают теплозащитным материалом. Он создан из тонких слоев полиэтилентерефталата (ПЭТФ), который покрыт металлом, который отражает большую часть тепла. Известно, что ПЭТФ поглощает и удерживает воду из атмосферы. Таким образом, этот материал отправляется в космос со всей этой водой, а затем, когда на него попадает солнечное излучение, вода испаряется и вызывает окисление алюминиевых фильтров.
Теперь ученые хотят найти способ либо предотвратить это окисление, либо создать абсолютно новый фильтр, который мог бы быть не так сильно подвержен влиянию ультрафиолетового излучения.
Как уже писал Фокус, недавно на Солнце произошла одна из самых мощных вспышек, в результате которой вырвавшееся электромагнитное излучение достигло Земли и вызвало проблемы со связью.
Также еще в феврале солнечный зонд SDO зафиксировал появление не такой сильной, но все же имеющей огромную мощность солнечной вспышки, как уже писал Фокус.