Koristeći visokotemperaturni plazma tunel, znanstvenici su otkrili kako bi moglo biti zaroniti u dubine Urana.
Sigurno je da bi bilo neugodnih mirisa, ali postoje i drugi aspekti koji se moraju uzeti u obzir prilikom dizajniranja sonde koja može izdržati izazove unutrašnjosti. Zato su znanstvenici simulirali atmosferske uvjete Sunčevog sustava udaljenog ledenog diva i njegova gotovo dvojnika, Neptuna, uoči misija na ta dva planeta koje bi se jednog dana mogle odviti.
“Izazov je što bi bilo koji istraživački uređaj bio izložen visokim pritiscima i temperaturama, te bi stoga trebao imati visokoučinkovit sustav termičke zaštite kako bi izdržao ulazak u atmosferu određeno vrijeme,” objašnjava inženjer aerotermike Louis Walpot iz Europske svemirske agencije.
“Da bismo počeli dizajnirati takav sustav, prvo moramo prilagoditi trenutna europska testna postrojenja kako bi reproducirali atmosferske sastave i brzine koje su uključene.”
Istraživanje našeg Sunčevog sustava daleko je od završenog. Već smo detaljno istražili Mars, a sonde oko Saturna i Jupitera revolucionirale su naše razumijevanje plinskih divova.
Poslali smo svemirske letjelice da “bace oko” na Merkur i Veneru. Ali najbolji uvid u Uran i Neptun koji smo ikada dobili bio je brzi prolaz Voyagera 2 tijekom 1980-ih.
Puno toga što ne znamo
Dakle, postoji puno toga što ne znamo o ta dva tajanstvena vanjska planeta. I znanstvenici iz NASA-e i ESA-e povećavaju pritisak za slanje misije kako bismo počeli popunjavati neke od tih očitih praznina u znanju.
Ova dva ledena diva vrlo su slična jedan drugome, ali postoje neke zanimljive razlike, kao što je razlika u njihovim nijansama zbog načina na koji su plinovi u njihovim atmosferama raspoređeni.
Osim toga, njihove atmosfere vrlo su različite od onih Saturnovih i Jupiterovih, pa ovi posljednji ne mogu zaista poslužiti kao analog za razumijevanje kako te razlike utječu.
Jedno što bi znanstvenici željeli učiniti je poslati atmosferske sonde, slično atmosferskoj sondi koju je nosila NASA-ina misija Galileo na Jupiter, kako bi proučavali atmosfere ledenih divova iznutra. Ali, kako bi uzimali mjerenja i prenosili podatke natrag na Zemlju, takve sonde će morati izdržati uvjete u koje su poslane.
Takva sonda će putovati brzinama do 23 kilometra u sekundi, što rezultira visokim temperaturama dok prolazi kroz atmosfere planeta.
Sonda nove ere
Stoga je međunarodni tim znanstvenika iz Velike Britanije, Europske svemirske agencije i Njemačke stvorio sondu sličnu onoj Galileove i koristio dva različita objekta za reprodukciju uvjeta: T6 Stalker tunel, hipersonični plazma objekt na Sveučilištu Oxford u Velikoj Britaniji, i plazma vjetrovne tunele Sveučilišta u Stuttgartu.
Kreirali su atmosferske analoge koristeći mješavine plinova slične onima na Neptunu i Uranu, te podvrgnuli sondu ekvivalentnim brzinama do 19 kilometara u sekundi. Sonda je zatim mjerila konvektivni toplinski tok preko svoje površine.
“Tunel [Stalker] je sposoban mjeriti i konvektivni i radijacijski toplinski tok, i kritično pruža potrebne brzine protoka za replikaciju ulaska u atmosferu ledenih divova, s tragovima CH4 [metana],” objašnjava Walpot.
“Tunel sam djeluje s slobodnim klipnim pogonom, koji se može spojiti na nekoliko različitih komponenti kako bi postao šok cijev, reflektirajući šok tunel ili ekspanzijsku cijev. Ova prilagodljivost omogućava širok raspon testiranja od modeliranja podrazmjernih testova do istraživanja osnovnih procesa visokih brzina.”
U međuvremenu, plazma tunel u Stuttgartu je jedini objekt na svijetu koji može stvoriti uvjete potrebne za proučavanje učinaka ablacije i pirolize na zaštiti svemirskih letjelica.
Sada kada su eksperimenti uspješno izvedeni, istraživači mogu koristiti prikupljene informacije za razvoj senzora koji će mjeriti atmosfere ledenih divova dok uranjaju u njihove misteriozne dubine.
Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram –t.me/kozmoshr
