ub8用户登录

IT资讯
以后地位:苦瓜网 > IT资讯 >  极客

迷信家用核聚变反映堆测试隔热罩资料,一天要花 50 万美圆

2021-11-29 00:11:12 辰辰 编辑:优米 浏览数:37苦瓜网

11 月 16 日动静,今朝天下上的核聚变反映堆都处于尝试阶段。比来研讨职员操纵聚变反映堆外部的高暖和等离子体来摹拟木星大气情况,从而测试用于宇宙飞船上的隔热罩。1995 年 12 月 7 日,美国国度航空航天局(NAS...

11 月 16 日动静,今朝天下上的核聚变反映堆都处于尝试阶段。比来研讨职员操纵聚变反映堆外部的高暖和等离子体来摹拟木星大气情况,从而测试用于宇宙飞船上的隔热罩。

1995 年 12 月 7 日,美国国度航空航天局(NASA)一艘探测器进入木星大气层,并当即起头熄灭。这艘探测器是从 6 个月前起头绕轨道运转的伽利略号木星探测使命而来,深切木星的方针是对这颗太阳系最大行星四周的氢和氦停止取样。

这艘名为“木星大气探测器”(Jupiter Atmospheric Probe) 的航天器颠末经心设想,外壳能够或许蒙受与木星氛围打仗磨擦时不时飙升的低温。其有一个庞大的碳材质隔热层,约占探测器总分量的 50%,设想方针是在探测器降落进程中经由进程不时磨损来散热。迷信家曾在地球上细心摹拟过这个被称为融化的受控进程,NASA 乃至为此扶植了一个名为巨行星举措措施的特别测试尝试室。

可是,当探测器以每小时近 20 万千米的速率穿过木星大气层时,磨擦将其四周的氛围加热到 1.5 万摄氏度。在这类低温下,原子割裂成带电粒子,并发生一种所谓等离子体的炙热电浆。地球上的闪电或极光等天然景象都源自等离子体,太阳自身也是一个庞大的等离子体。其经常被称为物资的第四种状况,但现实上是第一种状况。在宇宙大爆炸后的刹时,等离子体是独一存在的物资。

等离子体吞噬木星探测器隔热罩的速率比 NASA 所预感的要快很多。NASA 工程师阐发了嵌在隔热罩上的传感器数据后,他们认识到本身经心设想的模子偏离了方针。某些地域隔热罩的分化速率要快很多,而某些局部要慢。探测器能幸免于难的独一缘由是,工程师们在设想中加厚了隔热罩,为偏差留出必然余地。“这个题目仍悬而未决,”奥本大学等离子体专家伊娃・科斯塔迪诺娃(Eva Kostadinova)说。“但若是你想设想新的使命,你必须能够或许精确摹拟正在发生的东西。”

伽利略号木星探测使命竣事后,迷信家们操纵探测器数据对融化模子停止了调剂,但依然面对一个大题目:要切确再现高速进入木星浓密大气的前提很是坚苦,是以很难对这些模子停止精确测试。这也为制作比今朝所用碳基资料更轻更好的新隔热资料带来妨碍。若是不能对新资料停止测试,就很难肯定它们会在代价几十亿美圆的宇宙飞船上起效。

平常的测试操纵激光、等离子射流和高速射弹来摹拟探测器进入大气层时的热量,但不一个是完全精确的。科斯塔迪诺娃说:“地球上不哪一个航天举措措施能到达进入像木星大气层时所履历的那种低温前提。”

此刻,科斯塔迪诺娃和来自加州大学圣地亚哥分校的迪米特里・奥尔洛夫(Dimitri Orlov)停止了一项新研讨,展现用尝试性核聚变反映堆外部的炙热低温测试航天器的隔热资料。

在天下各地帮助的研讨举措措施中,有几百个名为托卡马克的受控核聚变反映堆,此中包含位于英国的结合欧洲环形反映堆 (Joint European Torus),和位于法国南部的国际热核尝试反映堆 (ITER)。几十年来,研讨职员一向在用它们来研讨若何用核聚变供给本色上无穷的能量。在托卡马克外部,高压下的强磁铁用于束缚高速扭转的等离子体,使其到达原子聚变和开释能量所需的数万万度低温。一些攻讦者以为,核聚变必定没法实现,此刻核聚变尝试耗损的电力依然多于发生的电力。

但科斯塔迪诺娃和奥尔洛夫对这些反映堆内的等离子体更感乐趣,他们认识到这能够是摹拟宇宙飞船进入木星大气层的完善情况。奥尔洛夫学的是航空航天工程,今朝在美国动力部位于圣地亚哥的 DIII-D 聚变反映堆任务。

两人协作操纵 DIII-D 装备停止了一系列融化尝试。他们操纵托卡马克装备底部的一个端口,将一系列碳棒拔出等离子体流中,并操纵高速红外摄像机和光谱仪来跟踪它们是若何分化的。奥尔洛夫和科斯塔迪诺娃还向反映堆高速发射微型碳质球,摹拟伽利略号探测器在木星大气层中能够碰到的小规模热屏障。

托卡马克外部前提在等离子体温度、等离子体在物资外表流过的速率,乃至等离子体的具体构成方面都很是类似:木星大气的首要成份是氢和氦,DIII-D 聚变反映堆所操纵的是氢的一种同位素氘。奥尔洛夫说:“咱们不须要高速率发射物体,而是将一个运动物体放入速率很是快的流体中。”

这些尝试在本月停止的美国物理学会 (American Physical Society)集会上颁布发表,有助于考证 NASA 迷信家操纵伽利略号木星探测器数据开辟的融化模子,也能够作为新型资料测试的概念考证。“咱们正在开辟新的研讨范畴,”奥尔洛夫说。“之前不人如许做过。”

“这是这个行业很是须要的东西。新资料测试法式常常滞后,”为宇宙飞船制作辐射屏障罩的草创公司 Cosmic Shielding 开创人雅尼・巴格蒂(Yanni Barghouty)说。“它能够让你更快、更自制第开辟原型,这是一个反映体系。”

核聚变反映堆是不是能成为现实操纵的尝试场另有待察看。究竟结果这些核聚变装配完全是为另外一个方针而设想的极为敏感装备。奥尔洛夫和科斯塔迪诺娃的研讨操纵托卡马克内置的端口来宁静测试新资料,是诸多操纵反映堆扩展迷信常识的一局部,但本钱昂扬。他们在机械上的一天尝试就破费了 50 万美圆(约 319 万元公民币)。是以,这类尝试只是为调剂和改良计较机模子,将来也不会频仍停止。

分享到:

版权与免责申明:

凡未说明"稿件来历"的内容均为转载稿,本网转载出于通报更多信息的方针;如转载稿触及版权题目,请作者接洽咱们,同时对用户批评等信息,本网并不象征着附和其概念或证明其内容的实在性;


本文地点:http://baken-only1.com/news/2021/11/29/26947949.html

转载本站首创文章请说明来历:苦瓜网

行业聚焦

挪威 11 月新动力汽车销量占比 94.9%,估计 2025 年实现纯电动方针

IT之家 12 月 5 日动静,据 electrek 动静,今朝欧洲等地域拟定方针,在 2030-2035 年实现发卖的新车全数为新动力车型。而北欧地域的步调明...[具体]

苹果官网颁布发表:macOS 12 Monterey / iPadOS 15 通用节制跳票到来岁春季颁布发表

感激IT之家网友 大眼夹 的线索送达! IT之家 12 月 14 日动静,明天苹果颁布发表了 iOS 15.2 / iPadOS 15.2 正...[具体]

Steam 上周销量排行榜:《翼星求生》 登顶,《赛博朋克 2077》《荒原大镖客 2》上榜

IT之家 12 月 6 日动静,Steam 公然新一周(11 月 29 日-12 月 5 日)销量排行榜,新出售的《翼星求生》登顶,V社VR 套件本周第二,《赛...[具体]

紫光团体重整细节暴光:智路建广现金出资 600 亿元,无望实现 100% 债权了债

IT之家 12 月 13 日动静,据上海证券报报道,本日,紫光团体办理人在上交所颁布发表通知布告称,已正式与计谋投资者签订了《重整投资和谈》,拟定了重整打算草案,并提...[具体]

微信付出经营主体腾讯财付通回应外汇营业违规被罚 278 万元:已实现整改

感激IT之家网友 石原里美幸运 的线索送达! IT之家 11 月 28 日动静,克日,国度外汇办理局深圳市分局颁布发表一批行政惩罚决议,微信支...[具体]

科技趋向

更多

OPPO Find N 屏幕手艺预热:接纳 120Hz 镜面折叠屏

 

IT之家 12 月 10 日动静,OPPO 旗下首款折叠屏手机 OPPO Find N 将于 12 月 15 日颁布发表,今...[具体]

前高通骁龙平台高管去职,加盟野生智能芯片草创企业

 

据外媒报道,高通骁龙计较平台前高管 Keith Kressin 已于克日颁布发表去职,加盟 AI 芯片草创公司 MemryX...[具体]

疾驰 S 级 L3 级主动驾驶首发搭载法雷奥第二代激光雷达,已获德国上路允许

 

IT之家 12 月 16 日动静,从法雷奥官方得悉,其第二代 SCALA 激光雷达将搭载于新款疾驰 S 级之上,成为环球...[具体]

三星 Galaxy S20 系列推送 12 月宁静补丁:修复 34 项缝隙

 

IT之家 12 月 15 日动静,按照外媒 Sammobile 动静,三星 Galaxy S20 系列海内版收到了 12...[具体]

与时期共进的国美 正谱写全批发新章

 

在前未几闭幕的中心经济任务集会中,明白开释了2022年微观调控的政策导向,提出在布局政策上要出力通顺公民经济轮回,重在突...[具体]

一周排行每个月存眷