เครื่องมือวัดและการวัด

พื้นที่ไม่ใช่สถานที่ที่เหมาะสำหรับการใช้งานเครื่องมือ รังสีคอสมิกทอดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ พวกเขาต้องรับมือกับความแปรปรวนของอุณหภูมิอย่างมาก และสำหรับภารกิจที่เข้าใกล้ดวงอาทิตย์ ลมสุริยะจะค่อยๆ กัดเซาะพื้นผิวแสงที่สัมผัสได้ พิจารณาซึ่งเป็นภารกิจขององค์การอวกาศยุโรปที่ออกแบบมาเพื่อสังเกตการณ์ดวงอาทิตย์จากระยะใกล้ วงโคจรรูปวงรีของยานอวกาศจะพายานอวกาศไป

ในระยะ 42 ล้านกิโลเมตร

จากดวงอาทิตย์เป็นระยะ ซึ่งจะมีอุณหภูมิสูงถึง 790 เคลวิน แผ่นบังแดดจะช่วยป้องกันได้บางส่วน แต่เครื่องมือ 10 ชิ้นซึ่งรวมถึงสเปกโตรมิเตอร์รังสีอัลตราไวโอเลตที่เรียกว่า SPICE (การถ่ายภาพด้วยสเปกตรัม) ของสภาพแวดล้อมโคโรนา) – ยังคงต้องรับมือกับความร้อนจัด นอกจากนี้ เครื่องดนตรีเหล่านี้

หลายชิ้นจำเป็นต้องแช่เย็นให้ต่ำถึง 213 เคสภาพแวดล้อมของดาวเคราะห์บางแห่งนั้นรุนแรงกว่านั้น ตัวอย่างเช่น ดาวศุกร์มีอุณหภูมิพื้นผิว 730 K ความดันพื้นผิวสูงกว่าโลกเกือบ 90 เท่า และมีบรรยากาศที่เป็นกรดกัดกร่อน มียานอวกาศเพียงไม่กี่ลำเท่านั้นที่เคยลงจอดได้สำเร็จ และยานอวกาศที่รอดชีวิต

เพียงไม่กี่ชั่วโมงภายในภาชนะความดันขนาดใหญ่ก่อนที่จะยอมจำนนต่อสภาวะที่ไม่อาจให้อภัยได้ หากเราต้องการส่งยานอวกาศไปที่นั่นอีกครั้ง เราจะต้องค้นหาทางเลือกอื่นการผสมผสานของสภาวะสุดขั้วที่แตกต่างกันทำให้เกิดความท้าทายที่ยากสำหรับนักออกแบบเครื่องดนตรี อย่างไรก็ตาม การวางแผน 

การออกแบบ และการทดสอบอย่างรอบคอบสามารถลดอันตรายได้ ในขณะที่การสร้างแบบจำลองอันชาญฉลาดสามารถช่วยนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรระบุปัญหาที่อาจเกิดขึ้นได้ตั้งแต่เนิ่นๆ ตัวอย่างเช่น หนึ่งในงานที่สำคัญที่สุดในช่วงเริ่มต้นของขั้นตอนการออกแบบคือการพัฒนาแบบจำลองความร้อน

ของยานอวกาศ โมเดลนี้ระบุว่าส่วนใดของยานอวกาศที่ร้อนที่สุด ส่วนใดยังคงเย็นที่สุด และพื้นที่ใดที่สามารถใช้ระบายความร้อนได้อย่างปลอดภัย แบบจำลองการระบายความร้อนสำหรับเครื่องมือแต่ละชิ้นบนยานอวกาศจะต้องประกอบเข้ากับอุปกรณ์อื่นๆ ทั้งหมด เช่นเดียวกับโปรไฟล์ความร้อนโดยรวม

ของยาน 

ต้องใช้ความระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่าเครื่องดนตรีชิ้นหนึ่งไม่ส่องแสงสว่างและความร้อนมากเกินไปจนทำให้เพื่อนบ้านอุ่นขึ้น เมื่อบรรลุสิ่งนี้เท่านั้นจึงจะสามารถเริ่มสร้างเครื่องมือได้ “มันเป็นธุรกิจที่มีความเสี่ยงสูง ดังนั้นคุณต้องแสดงความเป็นไปได้ตั้งแต่เริ่มต้น” นักออกแบบเครื่องดนตรีl 

ของสหราชอาณาจักรกล่าว ที่ซึ่ง SPICE ถูกสร้างและทดสอบ “ไม่มีเครื่องมือใดได้รับการออกแบบหรือสร้างโดยไม่รู้ว่าพวกเขาจะอยู่รอด” ซ่อนตัวจากความร้อนหรือไม่มีเทคนิคหลายอย่างเพื่อเพิ่มโอกาสให้เครื่องมืออยู่รอดในสภาพแวดล้อมที่เลวร้าย ตัวอย่างเช่น เครื่องมือส่วนใหญ่บน 

อยู่หลังแผ่นบังแดดขนาด 3.1 × 2.4 ม. ที่สร้างจากแผ่นฉนวนหลายชั้นประกบระหว่างพื้นผิวเคลือบสีดำสองแผ่น แน่นอนว่าเครื่องมือนี้ไม่สามารถซ่อนจากแสงแดดได้ทั้งหมด เนื่องจากจำเป็นต้องสังเกตการณ์ ดังนั้น โล่จึงมีประตูเล็ก ๆ ที่นำไปสู่ช่องทางป้อนซึ่งให้แสงแดดส่องเข้าไปในเครื่องมือ 

เนื่องจากตัวชิลด์สามารถขยายตัวได้ด้วยความร้อน ประตูเหล่านี้จึงจงใจให้ใหญ่ขึ้นเพื่อไม่ให้บังสายตาของเครื่องมือได้รับการออกแบบมาเพื่อให้แสงแดดส่องผ่านได้ 30 วัตต์ จากนั้นแสงจะตกกระทบกระจกหลักที่เคลือบด้วยโบรอนคาร์ไบด์ ซึ่งจะสะท้อนความถี่อัลตราไวโอเลตไปยังตะแกรงกระจายแสง

ของเครื่องมือและจากนั้นไปยังตัวตรวจจับ ความถี่ที่มองเห็นได้และอินฟราเรดซึ่งนำพาความร้อนส่วนใหญ่ผ่านกระจกโดยตรงและกลับออกไปในอวกาศ ด้วยวิธีนี้ กระจกและทางออกสู่อวกาศช่วยให้เครื่องมือเย็นลงแบบ “เฉยๆ” ตรงข้ามกับการระบายความร้อนแบบ “แอคทีฟ” ซึ่งโดยปกติแล้วจะมีบานเกล็ด

จะเกิดอะไรขึ้น

เมื่อไม่มีทางซ่อนตัวจากความร้อนเหมือนบนดาวศุกร์? อายุขัยที่สั้นของยานลงจอดก่อนหน้านี้ได้ช่วยห้ามหน่วยงานอวกาศไม่ให้ส่งยานดังกล่าวขึ้นสู่ผิวน้ำมากขึ้น แต่นั่นอาจมีการเปลี่ยนแปลง นักวิทยาศาสตร์ที่ทำงานได้พัฒนาวงจรใหม่ที่สามารถคงอยู่ได้นานเป็นเดือนหรือหลายปี

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สร้างขึ้นจากสารกึ่งตัวนำซิลิกอนคาร์ไบด์ (SiC) ถูกนำมาใช้กับอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานสูงมาระยะหนึ่งแล้ว และเป็นที่รู้จักกันดีสำหรับการทำงานที่อุณหภูมิสูง อย่างไรก็ตาม กล่าวว่า สิ่งที่คนส่วนใหญ่คิดว่า “อุณหภูมิสูง” อยู่ที่ประมาณ 400 K ถึง 520 K เท่านั้น ซึ่งยังคงห่างไกล

จากสภาวะของดาวศุกร์” “มีการสาธิตต้นแบบของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ซิลิกอนคาร์ไบด์ที่สั้นกว่านั้นมากที่อุณหภูมิดาวศุกร์ แต่สิ่งที่ไม่เคยได้รับการสาธิตจนกระทั่งงานล่าสุดของเราที่ NASA คือความทนทานในระยะยาว โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเคมีบรรยากาศของดาวศุกร์” เขาอธิบาย

ทีมของ ได้แสดงให้เห็นว่าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของ SiC มีสิ่งที่จำเป็นเพื่อความอยู่รอดบนดาวศุกร์ หลังจากสร้างแบบจำลองการทดสอบด้วยชิปวงจรรวมที่มีทรานซิสเตอร์เพียง 24 ตัว กลุ่มได้ใช้ เพื่อจำลองสภาวะของดาวศุกร์และทำให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ SiC ผ่านขั้นตอนเหล่านี้ ห้องเหล็กกล้า

ไร้สนิมยาว 1.2 ม. นี้มีปริมาตร 800 ลิตร และไม่เพียงสามารถจำลองความดันและอุณหภูมิบนดาวศุกร์เท่านั้น แต่ยังจำลององค์ประกอบทางเคมีที่มีอยู่มากที่สุด 10 ชนิดในชั้นบรรยากาศที่มีฤทธิ์กัดกร่อนของโลกด้วยความแม่นยำเพียงส่วนต่อล้าน นอกจากนี้ แท่นขุดน้ำมันยังสามารถปรับให้เข้ากับ

สภาพแวดล้อมอื่นๆ รวมถึงสภาพแวดล้อมในชั้นบรรยากาศของดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ และยังสามารถรับแรงกดดันได้สูงกว่าที่พบในดาวศุกร์ แม้ว่าจะมีอุณหภูมิต่ำกว่าก็ตาม มันกลับกันกับห้องสุญญากาศ ไม่มีเครื่องมือใดได้รับการออกแบบหรือสร้างโดยไม่รู้ว่าพวกเขาจะอยู่รอด

Credit : เว็บสล็อตแท้ / สล็อตเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์