科学家们已经模拟了进入天王星可能是什么样子
利用高温等离子体隧道,科学家们发现了探测深度可能是什么样子的天王星.
当然,我们知道这一点会很臭;但是,在设计能够承受其中严酷考验的探头时,还需要考虑其他因素。因此,科学家们模拟了太阳系遥远的冰巨星及其几乎双胞胎海王星的大气条件,然后才有可能有一天对这两颗行星进行任务。
“挑战在于,任何探头都会受到高压和高温的影响,因此需要高性能的热保护系统来承受其进入大气层的时间。空气热力学工程师路易斯·沃尔波特(Louis Walpot)解释道欧洲航天局。
“要开始设计这样的系统,我们首先需要调整当前的欧洲测试设施,以便再现所涉及的大气成分和速度。
我们太阳系的探索还远未完成。我们在火星和周围的探头土星和木星这彻底改变了我们对气态巨行星的理解。
我们已经派出宇宙飞船去检查了汞和金星.但天王星和海王星得到的最好的检查是一波在 1980 年代从 Voyager 2 开始.
因此,关于这两颗神秘的外行星,我们还有很多不了解的地方。和来自美国国家航空航天局和欧空局正在增加派遣任务的压力,以便我们可以开始填补其中的一些任务明显的知识差距.
这两颗冰巨星彼此非常相似,但也有一些耐人寻味的区别,例如由于大气中气体的分布方式而导致的色调差异。
此外,它们的大气层与它们的大气层有很大不同。土星和木星,因此后者不能真正用作理解这些差异如何发挥作用的类比。
科学家们想做的一件事是发送大气探测器,类似于大气进入探头由美国宇航局的伽利略任务携带到木星,从内部研究冰巨行星的大气层。但是,为了进行测量并将数据传输回地球,这种探测器将需要承受它们被发送到的条件。
这样的探测器将以每秒23公里(14.3英里)的速度行进,当它穿过行星的大气层时会产生高温。
因此,来自英国、欧洲航天局和德国的一个国际科学家团队创造了一个类似于伽利略的亚尺度进入探测器,并使用两个不同的设施来复制这些条件:T6 潜行者隧道,英国牛津大学的高超音速等离子体设施,以及等离子风洞斯图加特大学高焓流诊断小组。
他们使用类似于海王星和天王星上的气体混合物创造了大气类似物,并将他们的探测器置于每秒19公里的等效速度下。然后,探测器测量了其表面的对流热通量.
“[潜行者]隧道能够测量对流和辐射热通量,并关键地为复制冰巨行星进入所需的流速提供所需的流速,并带有CH的痕迹4[甲烷],”沃尔波特解释道.
“隧道本身使用自由活塞驱动器运行,该驱动器可以连接到下游的几个不同组件,成为激波管、反射激波隧道或膨胀管。这种适应性允许进行广泛的测试,从亚尺度建模测试到探索基本的高速流动过程。
同时,斯图加特的等离子体隧道是世界上唯一能够创造条件来研究消融效果的设施。高温分解在航天器屏蔽上。
现在实验已经成功进行,研究人员可以利用获得的信息来开发传感器,这些传感器将在冰巨星坠入神秘的深处时测量它们的大气层。天王星。