Ученые выяснили, почему солнечные зонды продолжают запотевать в космосе

Космические зонды, предназначенные для изучения Солнца, - это последнее место, где можно ожидать проблему с влажностью. Тем не менее, недавнее исследование показало, что алюминиевые фильтры на двух разных спутниках разрушаются, поскольку вода разъедает их поверхности.

Фото из открытых источников

Фильтры помогают обнаруживать экстремальные ультрафиолетовые (EUV) выбросы, поэтому любое помутнение обязательно повлияет на их эффективность. Хотя проблема была очевидна некоторое время, ученые теперь, наконец, знают, что ее вызывает.

Обсерватория солнечной динамики НАСА (SDO), а также Солнечная и гелиосферная обсерватория НАСА и ЕКА (SOHO) столкнулись с одной и той же проблемой. За первые шесть месяцев состояние солнечного EUV-монитора SOHO ухудшилось примерно на 35 процентов, а в последующие пять лет оно ухудшилось еще на 60 процентов.

Солнечные зонды не совсем дешевы. Если ученые выяснят, почему фильтры затуманиваются, это может привести к тому, что будущие миссии солнечных зондов станут более надежными.

В 2021 году группа ученых во главе с физиком Чарльзом Таррио из Национального института стандартов и технологий (NIST) экспериментально обнаружила скопления углерода, вызывающего запотевание.

Теперь они выяснили, что это такое: окисление алюминия, вызванное присутствием воды и ультрафиолетовым излучением. По мере накопления слоев окисленного металла фильтр становится туманным, не позволяя ему пропускать световые волны.

Поверхность алюминия покрыта поверхностным слоем оксида, который образуется, когда атомы кислорода связываются с атомами на поверхности алюминия. Ультрафиолетовый свет увеличивает скорость окисления, вызывая образование дополнительных слоев оксида.

Обычно в космосе не так много кислорода, чтобы окислился алюминий, но присутствие воды, содержащей атомы кислорода, может внести свои коррективы.

В будущем команда надеется изучить способы предотвращения этого окисления, что поможет может работать аппаратуре не запотевая.

Исследование было опубликовано в журнале Solar Physics.