العلماء يحلون لغزًا دام عقودًا من الزمن وراء تعفير المسبار الشمسي

العلماء يحلون لغزًا دام عقودًا من الزمن وراء تعفير المسبار الشمسي

تضعف ظاهرة تعفير المسبار الشمسي مرشحات الألمنيوم الموجودة في الأقمار الصناعية بهدف فحص الشمس. حيرت هذه الظاهرة العلماء لعقود. تعتبر انبعاثات الأشعة فوق البنفسجية الشديدة (EUV) ضرورية لفهم التوهجات الشمسية والانبعاثات الكتلية الإكليلية. يمكن أن تؤثر هذه الأحداث على وجودنا اليومي على الأرض. هذه المرشحات ضرورية للكشف عن انبعاثات EUV. ومع ذلك ، فقد أصبحت المرشحات غائمة. وحدث هذا بسبب وجود الماء الذي قلل من كفاءتها. بالإضافة إلى ذلك ، فقد عرضت دقة البيانات التي يجمعونها للخطر.
منذ فترة طويلة كان يُفترض أن أصل الضباب هو الكربون. ومع ذلك ، فقد كشف بحث جديد أنه في الواقع هو أكسدة الألومنيوم الناتجة عن وجود الماء. يتم تحفيزه عن طريق الأشعة فوق البنفسجية. تم استخدام مرفق الإشعاع فوق البنفسجي السنكروترون (SURF) في المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) من قبل فريق بحثي. قاد الفيزيائي تشارلز تاريو الفريق لإنتاج إشعاع EUV وتوجيهه نحو مرشح ألومنيوم في غرفة مفرغة. تم ملء غرفة التفريغ ببخار الماء.
أظهر البحث أن الماء هو المسؤول عن تدهور المرشح. هذا لأنه يتفاعل مع الألمنيوم لتكوين طبقة من الأكسيد. تمنع الطبقة المرشح من السماح بمرور موجات الضوء التي من المفترض أن يكتشفها المستشعر. اكتشف العلماء أيضًا أن مادة البطانية الحرارية كانت على الأرجح مصدر المياه. تم تصميم مادة البطانية الحرارية لحماية معدات المسبار الحساسة من درجات الحرارة المرتفعة للغاية. تُصنع هذه البطانيات من طبقات من صفائح رقيقة من البولي إيثيلين تيريفثاليت (PET) يمكنها التقاط بخار الماء من الهواء والاحتفاظ به. يتأكسد مرشح الألومنيوم EUV عندما تضربه الحرارة الشمسية. هذا لأن الماء يتبخر ويخرج تدريجيًا إلى المركبة الفضائية.
يجب أن تحدد بعثات المسبار الشمسي المستقبلية السبب الكامن وراء تعفير المسبار الشمسي. هذا لتمكين تطوير فلاتر وتحقيقات أكثر متانة يمكنها مقاومة الظروف القاسية للمساحة. يمكن أن يساعد أيضًا في منع حدوث اضطرابات في الاتصالات الراديوية والأقمار الصناعية ، فضلاً عن شبكات الطاقة. سيتم تحقيق ذلك من خلال توفير الإنذار المبكر والتنبؤ بحجم العواصف المغناطيسية الأرضية التي يمكن أن تسببها التوهجات الشمسية والانبعاثات الكتلية الإكليلية.
يريد الفريق التحقيق في استراتيجيات لوقف أكسدة المرشحات في عملهم المستقبلي. يتضمن ذلك إنشاء مرشح جديد يمكنه العمل في نطاق الطول الموجي المناسب أو العمل على حماية الألومنيوم. هذا التحقيق مهم لفهم الشمس وكيف تؤثر على حياتنا اليومية على الأرض. إنه دليل على فاعلية البحث والاكتشاف العلمي.