Gli scienziati hanno simulato come sarebbe immergersi in Urano: ScienceAlert

Gli scienziati hanno simulato come sarebbe immergersi in Urano: ScienceAlert

Utilizzando un tunnel al plasma ad alta temperatura, gli scienziati hanno scoperto come sarebbe scavare nelle profondità di Urano.

Certo, sappiamo che sarà puzzolente. Ma ci sono altre considerazioni che devono essere prese in considerazione quando si progetta una sonda in grado di resistere alle dure condizioni in cui si trova. Così gli scienziati hanno simulato le condizioni atmosferiche del lontano gigante di ghiaccio del sistema solare e del suo quasi gemello, Nettuno, in vista delle missioni sui due pianeti che potrebbero un giorno aver luogo.

“La sfida è che qualsiasi sonda sarà soggetta a pressioni e temperature elevate e richiederà quindi un sistema di protezione termica ad alte prestazioni per resistere all’ingresso nell’atmosfera per un periodo di tempo utile”. Lo spiega l’ingegnere di termodinamica atmosferica Louis Walbot Dell’Agenzia Spaziale Europea.

“Per iniziare a progettare un sistema del genere, dobbiamo prima adattare le strutture di prova europee esistenti al fine di riprodurre le composizioni atmosferiche e le velocità coinvolte”.

Ingresso nella galleria del vento al plasma PWK1 dell’Università di Stoccarda. (Agenzia spaziale europea)

L’esplorazione del nostro sistema solare è ancora lungi dall’essere completata. Abbiamo effettuato ottimi test su Marte e sonde attorno a Saturno e Giove che hanno rivoluzionato la nostra comprensione dei giganti gassosi.

Abbiamo inviato una navicella spaziale per controllare Mercurio e Venere. Ma il miglior esame che Urano e Nettuno abbiano mai ricevuto è stato un’onda passeggera Negli anni ’80 da Voyager 2.

Quindi, c’è molto che non sappiamo sui due misteriosi esopianeti. E gli studiosi di NASA E il Agenzia spaziale europea C’è una crescente pressione per presentare una missione in modo da poter iniziare a colmare alcune di queste evidenti lacune nella conoscenza.

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I due giganti di ghiaccio sono molto simili tra loro, ma ci sono alcune differenze interessanti, come la differenza nei loro colori dovuta al modo in cui i gas sono distribuiti nelle loro atmosfere.

Inoltre, le loro atmosfere sono molto diverse da quelle di Saturno e Giove, quindi quest’ultimo non può essere usato come analogo per capire come si verificano queste differenze.

Urano e Nettuno: molto simili, ma anche diversi. (NASA)

Una cosa che gli scienziati vorrebbero fare è inviare sensori atmosferici, simili a quelli… Sonda di ingresso atmosferico La missione Galileo della NASA lo ha portato su Giove, per studiare dall’interno le atmosfere dei pianeti giganti ghiacciati. Ma, per effettuare misurazioni e trasmettere dati alla Terra, tali sonde dovranno resistere alle condizioni in cui verranno inviate.

Una tale sonda viaggerebbe a velocità fino a 23 chilometri (14,3 miglia) al secondo, generando temperature elevate mentre cade attraverso l’atmosfera planetaria.

Quindi, un team internazionale di scienziati provenienti dal Regno Unito, dall’Agenzia spaziale europea e dalla Germania ha creato una sonda di subingresso simile alla sonda Galileo e ha utilizzato due diverse strutture per replicare le condizioni: Tunnel dell’inseguitore T6e un impianto di plasma ipersonico presso l’Università di Oxford nel Regno Unito, e Gallerie del vento al plasma Dal gruppo di diagnostica del flusso di calore elevato dell’Università di Stoccarda.

Hanno creato analoghi atmosferici utilizzando miscele di gas simili a quelle trovate su Nettuno e Urano e hanno sottoposto la loro sonda a velocità equivalenti fino a 19 chilometri al secondo. La sonda ha quindi misurato il flusso di calore convettivo attraverso la sua superficie.

Modello 1:10 della sonda Galileo sottoposta al test di ingresso nel tunnel T6 Stalker. (Università di Oxford)

“IL [Stalker] Il tunnel è in grado di misurare sia la convezione che il flusso di calore radiativo, fornendo le velocità di flusso criticamente necessarie per l’ingresso ripetuto del gigante di ghiaccio, con tracce di CH4 [methane]”,” Walbot spiega.

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“Il tunnel stesso è alimentato da un motore a pistone libero, che può essere accoppiato a diversi componenti diversi a valle per diventare un tubo dell’ammortizzatore, un tunnel dell’ammortizzatore riflesso o un tubo di espansione. Questa adattabilità consente un’ampia gamma di test, dal sottomodellismo al sub -test di modellazione “Esplorazione dei processi di base del flusso ad alta velocità”.

Nel frattempo, il tunnel del plasma di Stoccarda è l’unica struttura al mondo in grado di creare le condizioni necessarie per studiare gli effetti dell’ablazione e del trattamento. Pirolisi Sulla schermatura dei veicoli spaziali.

Ora che gli esperimenti sono stati condotti con successo, i ricercatori possono utilizzare le informazioni ottenute per sviluppare sensori che misureranno le atmosfere dei giganti di ghiaccio mentre si tuffano nelle misteriose profondità. Da Urano.

Giustina Rizzo

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