Вчені нарешті розгадали таємницю: що псує прилади сонячних зондів

Два космічні апарати, які вивчають Сонце, вже багато років стикаються з однією проблемою: їх фільтри, які допомагають виявити екстремальне ультрафіолетове випромінювання зірки, постійно зношуються і це впливає на якість дослідження. Нарешті, вчені змогли з'ясувати, що саме псує ці фільтри, пише ScienceAlert.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та захопливі новини зі світу науки!

Космічні апарати SDO (працює з 2010 року) та SOHO (працює з 1995 року) мають спеціальні алюмінієві фільтри, які допомагають виявити екстремальне ультрафіолетове випромінювання Сонця, тому будь-яке їхнє помутніння обов'язково вплине на їхню ефективність.

Вже на початку роботи цих сонячних зондів ефективність фільтрів почала знижуватися через те, що вони почали покриватися плямами. Тому щороку NASA та Європейське космічне агентство відправляло інші апарати для покращення їхньої роботи. Але це дуже дорогі заходи.

Довгий час вважалося, що на роботу фільтрів впливає накопичення вуглецю, але група вчених з американського Національного інституту стандартів та технологій з'ясувала, що винна звичайна вода. Саме вона роз'їдає поверхню алюмінієвих фільтрів, тому вони не можуть працювати як слід.

За словами вчених відбувається окислення алюмінію, яке спричинене присутністю води та впливом ультрафіолетового випромінювання. У міру того, як все більше шарів окисленого металу з'являється на фільтрах, вони все більше затемняються і це знижує якість спостережень Сонця.

Поверхня алюмінію зазвичай покрита поверхневим шаром оксиду, який виникає, коли атоми кисню вступають у взаємодію з атомами алюмінію. А ультрафіолетове випромінювання тільки збільшує швидкість окислення, і таким чином з'являється дедалі більше шарів оксиду. Зазвичай у космосі не так багато кисню, який міг би вступити у взаємодію з алюмінієм, але наявність води все змінює.

За словами Роберта Берга, одного із авторів дослідження саме вода відповідає за деградацію алюмінієвих фільтрів на сонячних зондах. Такі результати було отримано під час експериментів у вакуумних камерах.

Але звідки на космічних апаратах взялася вода? Виявляється, апарати принесли її на своїй поверхні ще із Землі. За словами вчених, для того, щоб прилади сонячних зондів могли витримати екстремальну температуру, їх покривають теплозахисним матеріалом. Він створений із тонких шарів поліетилентерефталату (ПЕТФ), який покритий металом, що відбиває більшу частину тепла. Відомо, що ПЕТФ поглинає та утримує воду з атмосфери. Таким чином, цей матеріал відправляється в космос з усією водою, а потім, коли на нього потрапляє сонячне випромінювання, вода випаровується і викликає окислення алюмінієвих фільтрів.

Тепер вчені хочуть знайти спосіб або запобігти цьому окисленню, або створити абсолютно новий фільтр, який міг би бути не так сильно схильний до впливу ультрафіолетового випромінювання.

Як уже писав Фокус, нещодавно на Сонці стався один з найпотужніших спалахів, в результаті якого електромагнітне випромінювання, що вирвалося, досягло Землі і викликало проблеми зі зв'язком.

Також ще в лютому сонячний зонд SDO зафіксував появу не такого сильного, але все ж таки має величезну потужність сонячного спалаху, як уже писав Фокус.