Wetenschappers lossen tientallen jaren lang mysterie achter het beslaan van zonnesondes op

Uncategorized

Het fenomeen van het beslaan van de zonnesonde verzwakt de aluminiumfilters op satellieten die bedoeld zijn om de zon te onderzoeken. Dit fenomeen houdt wetenschappers al decennia bezig. Extreem ultraviolette (EUV) emissies zijn cruciaal voor het begrijpen van zonnevlammen en coronale massa-ejecties. Deze gebeurtenissen kunnen ons dagelijks bestaan op aarde beïnvloeden. Deze filters zijn essentieel voor het detecteren van EUV-emissies. Toch zijn de filters troebel aan het worden. Het optreden is te wijten aan het bestaan van water, waardoor hun efficiëntie is afgenomen. Bovendien heeft het de nauwkeurigheid van de gegevens die ze verzamelen in gevaar gebracht.


Lange tijd werd aangenomen dat de oorzaak van het beslaan koolstof was. Nieuw onderzoek heeft echter aangetoond dat het eigenlijk aluminiumoxidatie is die wordt veroorzaakt door de aanwezigheid van water. Het wordt gestimuleerd door ultraviolette straling. De Synchrotron Ultraviolet Radiation Facility (SURF) van het National Institute of Standards and Technology (NIST) werd gebruikt door een onderzoeksteam. Natuurkundige Charles Tarrio leidde het team om EUV-straling te produceren en deze naar een aluminiumfilter in een vacuümkamer te leiden. De vacuümkamer was gevuld met waterdamp.


Het onderzoek toonde aan dat water verantwoordelijk is voor filterdegradatie. Dit komt omdat het in wisselwerking staat met aluminium om een oxidelaag te genereren. De laag voorkomt dat het filter de lichtgolven doorlaat die de sensor moet detecteren. De wetenschappers ontdekten ook dat het materiaal van de thermische deken waarschijnlijk de bron van het water was. Het thermische dekenmateriaal was ontworpen om de gevoelige sondeapparatuur te beschermen tegen extreem hoge temperaturen. Deze dekens zijn opgebouwd uit lagen van een dunne laag polyethyleentereftalaat (PET) die waterdamp uit de lucht kan opvangen en vasthouden. Het aluminium EUV-filter oxideert als er zonnewarmte op valt. Dit komt omdat het water verdampt en geleidelijk uitgassen in het ruimtevaartuig.


Toekomstige zonnesondemissies moeten de onderliggende oorzaak van het beslaan van de zonnesonde identificeren. Dit is om de ontwikkeling van duurzamere filters en sondes mogelijk te maken die bestand zijn tegen de barre omstandigheden in de ruimte. Het kan ook helpen bij het voorkomen van verstoringen van radio- en satellietcommunicatie, evenals elektriciteitsnetwerken. Dit zal worden bereikt door vroegtijdig te waarschuwen en de omvang van de geomagnetische stormen te voorspellen die kunnen worden aangewakkerd door zonnevlammen en coronale massa-ejecties.


Het team wil in hun toekomstige werk strategieën onderzoeken om de oxidatie van de filters te stoppen. Dit omvat het creëren van een nieuw filter dat kan functioneren in het juiste golflengtebereik of werken om het aluminium te beschermen. Dit onderzoek is belangrijk om de zon te begrijpen en hoe deze ons dagelijks leven op aarde beïnvloedt. Het is een bewijs van de kracht van wetenschappelijk onderzoek en ontdekking.