¿Cuál es el material y la reflectividad de la superficie del escudo térmico de Parker Solar Probe que mira hacia el Sol?

La sonda Parker Solar se lanzará pronto, y durante un período de años y varios sobrevuelos planetarios perderá suficiente energía de su órbita heliocéntrica para alcanzar una órbita con un perhihelio de solo unos 4 millones de km.

El artículo del Spacecoast Daily Viajando al Sol: la NASA describe '¿Por qué la sonda solar Parker no se derretirá?' enlaces al video Blowtorch vs Heat Shield que muestra solo materiales oscuros similares al carbono, pero en el video ¿Por qué no se derretirá? Cómo sobrevivirá la sonda solar de la NASA al Sol La superficie del escudo térmico es blanca, como se ve en la foto de abajo.

¿Qué material formará la superficie del escudo térmico de Parker que mira hacia el sol y cuál es su reflectividad en las longitudes de onda visibles e infrarrojas cercanas donde cae la mayor parte de la intensidad del sol?

El título de la imagen de aquí dice:

El escudo térmico de Parker Solar Probe está hecho de dos paneles de compuesto de carbono-carbono sobrecalentado que intercalan un núcleo de espuma de carbono liviano de 4,5 pulgadas de espesor. Para reflejar la mayor cantidad posible de energía del Sol lejos de la nave espacial, el lado del escudo térmico que mira hacia el Sol también se rocía con una capa blanca especialmente formulada . (Imagen de la NASA)

Más sobre el escudo térmico en esta respuesta .

Escudo térmico Parker Solar Probe

¡Estaba planeando hacer exactamente esta pregunta hoy!
@Jack " d'oh! " ¡Lo siento!
¡No, en absoluto! me interesa ver algunas respuestas
¡Unobtainio, por supuesto!

Respuestas (1)

Esto fue difícil de responder hasta que descubrí que esta misión solía llamarse "Solar Probe Plus" y todos los primeros estudios se realizaron con ese nombre.

Desde aquí :

Como parte del esfuerzo de mitigación de riesgos de TPS, se encontraron dos recubrimientos cerámicos potenciales que cumplían con los requisitos de la misión Solar Probe+. Los materiales cerámicos que son visiblemente blancos
generalmente proporcionan las características ópticas compatibles con la estrategia de gestión térmica pasiva del escudo propuesta. Estas características son baja absorción solar y alta emisividad IR. La estabilidad termodinámica y la compatibilidad química con CC son diferenciadores adicionales que reducen aún más la lista de cerámicas candidatas. Al final del estudio, se encontró que tanto el óxido de aluminio (Al 2 O 3 ), comúnmente llamado alúmina, como el nitruro de boro pirolítico (PBN) satisfacen teóricamente estas características básicas.

Es molesto que este documento no diga cuál de los dos fue elegido. Sin embargo, toca las propiedades ópticas:

La propiedad óptica clave es la relación entre la absorción solar y la emisividad IR, α / ε , establecida en el valor de diseño de 0,6 en la Figura 3.6-1, que muestra que las temperaturas del escudo se reducen a medida que aumenta la distancia al Sol o el ángulo del cono. está disminuido.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Afortunadamente, este lo hace:

El recubrimiento de referencia para el escudo primario de la sonda solar (sin modificaciones como el dopaje) es un recubrimiento delgado (100 − 125 μm) de alúmina (Al 2 O 3 ) sobre un compuesto CC.

Algunos artículos sobre la misión afirman que este recubrimiento se aplicó mediante pulverización de plasma, este artículo de noticias parece confirmarlo.

Plasma Processes, Inc. en Huntsville, Alabama, roció la capa blanca en el frente del escudo térmico, la parte que mirará hacia el sol.

¡Oh por supuesto! Tuve una breve búsqueda antes, pero me olvidé del cambio de nombre, ¡así que me quedé con las manos vacías! Gran respuesta
Muy buen trabajo de detective, escrito de manera muy concisa y bien documentado. ¡Gracias!
La primera referencia vinculada es bastante completa, aunque bastante temprana en el proceso de diseño.