Los científicos simularon cómo sería sumergirse en Urano: ScienceAlert

Los científicos simularon cómo sería sumergirse en Urano: ScienceAlert

Utilizando un túnel de plasma de alta temperatura, los científicos han descubierto cómo sería profundizar en las profundidades de Urano.

Claro, sabemos que va a oler mal. Pero hay otras consideraciones que se deben tener en cuenta a la hora de diseñar una sonda que pueda soportar las duras condiciones que se encuentran en ella. Así que los científicos simularon las condiciones atmosféricas del distante gigante de hielo del sistema solar y su casi gemelo, Neptuno, antes de las misiones a los dos planetas que algún día podrían tener lugar.

«El desafío es que cualquier sonda estará sujeta a altas presiones y temperaturas y, por lo tanto, requerirá un sistema de protección térmica de alto rendimiento para resistir su ingreso a la atmósfera durante un período de tiempo útil». El ingeniero en termodinámica atmosférica Louis Walbot lo explica De la Agencia Espacial Europea.

«Para comenzar a diseñar un sistema de este tipo, primero debemos adaptar las instalaciones de prueba europeas existentes para reproducir las composiciones y velocidades atmosféricas involucradas».

Entrada al túnel de viento de plasma PWK1 de la Universidad de Stuttgart. (Agencia Espacial Europea)

La exploración de nuestro sistema solar aún está lejos de estar completa. Hemos realizado buenas pruebas en Marte y sondas alrededor de Saturno y Júpiter que han revolucionado nuestra comprensión de los gigantes gaseosos.

Hemos enviado una nave espacial para observar Mercurio y Venus. Pero el mejor examen que jamás hayan recibido Urano y Neptuno fue una onda pasajera En la década de 1980 desde la Voyager 2.

Entonces, hay muchas cosas que no sabemos sobre estos dos misteriosos exoplanetas. Y los eruditos de NASA Y el Agencia Espacial Europea Existe una presión cada vez mayor para presentar una misión que nos permita comenzar a cerrar algunas de estas evidentes lagunas de conocimiento.

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Los dos gigantes de hielo son muy similares entre sí, pero hay algunas diferencias interesantes, como la diferencia en sus colores debido a la forma en que se distribuyen los gases en sus atmósferas.

Además, sus atmósferas son muy diferentes a las de Saturno y Júpiter, por lo que este último no puede utilizarse como analogía para entender cómo se producen estas diferencias.

Urano y Neptuno: muy similares, pero también diferentes. (NASA)

Una cosa que a los científicos les gustaría hacer es enviar sensores atmosféricos, similares a esos… Sonda de entrada atmosférica La misión Galileo de la NASA lo llevó a Júpiter para estudiar las atmósferas de los planetas gigantes helados desde dentro. Pero, para poder tomar medidas y transmitir datos a la Tierra, dichas sondas deberán resistir las condiciones en las que se envían.

Una sonda de este tipo viajaría a velocidades de hasta 23 kilómetros (14,3 millas) por segundo, generando altas temperaturas a medida que cae a través de la atmósfera planetaria.

Entonces, un equipo internacional de científicos del Reino Unido, la Agencia Espacial Europea y Alemania creó una sonda de subentrada similar a la sonda Galileo y utilizó dos instalaciones diferentes para replicar las condiciones: Túnel cazador T6y una instalación de plasma hipersónico en la Universidad de Oxford en el Reino Unido, y Túneles de viento de plasma Del Grupo de Diagnóstico de Alto Flujo de Calor de la Universidad de Stuttgart.

Crearon análogos atmosféricos utilizando mezclas de gases similares a los que se encuentran en Neptuno y Urano, y sometieron su sonda a velocidades equivalentes de hasta 19 kilómetros por segundo. Luego, la sonda midió el flujo de calor convectivo a través de su superficie..

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Modelo 1:10 de la sonda Galileo sometida a pruebas de entrada en el túnel T6 Stalker. (Universidad de Oxford)

«el [Stalker] El túnel es capaz de medir el flujo de calor tanto por convección como por radiación, proporcionando las velocidades de flujo críticamente necesarias para la entrada repetida al gigante de hielo, con rastros de CH4 [methane]»,» Walbot explica.

«El túnel en sí está impulsado por un motor de pistón libre, que se puede acoplar a varios componentes diferentes aguas abajo para convertirse en un tubo de choque, un túnel de choque reflejo o un tubo de expansión. Esta adaptabilidad permite una amplia gama de pruebas, desde el submodelado hasta el submodelo. -pruebas de modelado «Exploración de procesos básicos de flujo de alta velocidad».

Mientras tanto, el túnel de plasma de Stuttgart es la única instalación en el mundo que puede crear las condiciones necesarias para estudiar los efectos de la ablación y el tratamiento. pirólisis Sobre el blindaje de naves espaciales.

Ahora que los experimentos se han realizado con éxito, los investigadores pueden utilizar la información obtenida para desarrollar sensores que medirán las atmósferas de los gigantes de hielo a medida que se sumergen en las misteriosas profundidades. De Urano.

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