금성, 목성 및 태양계의 다른 행성의 밀도가 높은 대기는 착륙선에 있는 탐사선과 과학 장비를 보호하기 위해 새로운 열 보호막이 필요합니다. 전통적인 재료 탐사 도구는 행성 대기로의 진입 조건을 시뮬레이션하는 데 별로 도움이 되지 않습니다. 그러나 과학자들은 DIII-D 토카막 형태의 새롭고 특이한 도구를 발견했습니다. 설비에서 생성된 플라즈마는 대기로의 진입 조건을 이상적으로 시뮬레이션합니다.
General Atomics의 DIII-D 토카막은 1980년대 후반에 출시되었습니다. 시설의 목적 중 하나는 열핵 원자로에 대한 유망한 재료를 테스트하는 것입니다. 이 장치에는 측정 장비 세트가 있는 DiMES 플랫폼이 장착되어 있습니다. 이 플랫폼을 기반으로 과학자들은 테스트 샘플을 다양한 플라즈마 조건에 노출시킬 수 있을 뿐만 아니라 플라즈마를 통해 테스트 물질의 과립을 발사할 수 있습니다. 샌디에고 캘리포니아 대학과 미국의 다른 과학 기관의 과학자들이 재진입 우주선의 열 차폐 재료를 연구하기 위해 채택한 것은 바로 이 플랫폼입니다.
연구팀을 이끈 캘리포니아 대학 샌디에이고의 드미트리 올로프(Dmitry Orlov) 박사는 “DIII-D 핵융합 플라즈마의 특정 영역은 열 차단막이 극한의 속도로 행성의 대기와 충돌할 때 얻어지는 조건과 매우 유사하다”고 말했다. "이 실험에서 우리의 목표는 열 차폐 동작의 정확한 모델을 개발하기 위해 이러한 조건과 풍부한 DIII-D 진단 도구 세트를 모두 사용하는 것입니다."
Orlov의 그룹은 탄소 샘플의 제거율(재료 표면에서 고체 입자 제거)을 측정하고 탄소 기반 열 차폐물의 거동 모델을 개선하기 위해 일련의 실험을 수행했습니다. 실험에 따르면 토카막에서의 플라즈마 테스트는 레이저, 극초음속 발사체 및 플라즈마 제트로 테스트하는 것보다 더 정확합니다. 추가 실험은 더 밀도가 높고 공격적인 대기를 가진 우리 시스템의 금성, 목성 및 기타 행성에 대한 미래의 임무를 위해 우주선의 열 보호막을 위한 최적의 재료를 선택하는 데 도움이 될 것입니다.
2021-08-21 09:47:30
작가: Vitalii Babkin