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「太陽の謎」を解明できるか?  打ち上げが迫ったNASAの宇宙探査機の秘密

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太陽探索を可能にする「耐熱シールド」

NASAとジョンズ・ホプキンズ大学応用物理学研究所の科学者は、1958年から太陽の近くに探査機を送り込むことを夢見てきた。だが、資金調達の遅れや技術的な問題により、このプロジェクトは2014年まで構想段階にとどまっていたのである。プロジェクト責任者のアンディ・ドリースマンによると、工学上において最大の課題は「探査機と搭載機器を太陽の熱から守ることだった」という。

パーカー・ソーラー・プローブの構造物全体は、約1,371℃の高温に耐えられるように厚さ4.5インチ(約11.4cm)で、炭素繊維強化炭素複合材料(C/Cコンポジット)の耐熱シールドで覆われている。耐熱シールドを結合する接着剤などは、溶ける可能性がある資材が使用されないよう注意する必要があった。

すべての部材がシールドで保護されているわけではない。太陽風の角度とプラズマエネルギーを測定する直径8インチ(約20cm)のソーラー・プローブ・カップは、シールドで保護されていない数少ない機器のひとつだ。その代わりに融点が2,470℃と高い希元素のニオブでできている。

宇宙空間に似た環境で、耐熱シールドをテストする現実的な方法はない。「サンプルをテストして結果を受け入れ、高温に耐えられるのを証明しなければいけません」とドリースマンは語る。NASAとジョンズ・ホプキンズ大学応用物理学研究所のチームは、パーカー・ソーラー・プローブが自律的に決定を下し、データを迅速に送り返す能力を向上させながら、操作する人間から離れても稼働し続けられる新しいタイプの自律制御システムも設計した。

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