ट्रांसल्यूसर स्पेस में स्टील कैसे बिगड़ता है?
2020 में पृथ्वी के पास लौटने वाले 1966 सेंटोर बूस्टर की पहचान की पुष्टि करने के लिए, नासा ने कुछ स्पेक्ट्रोस्कोपी अवलोकन किए। वे पृथ्वी पर एक ही धातु (301 स्टेनलेस स्टील) से मेल नहीं खाते, जाहिर है कि "कठोर" अंतरिक्ष में बूस्टर के 54 वर्षों के कारण। लेकिन उन्होंने 1971 के एक बूस्टर के अधिक बारीकी से मिलान किए जो पृथ्वी के पास रहे।
स्टील के वर्णक्रमीय हस्ताक्षर में परिवर्तन कैसे / क्यों हुआ? रासायनिक प्रतिक्रियाओं के बजाय विकिरण के बारे में कुछ? हीटिंग / शीतलन चक्र? कार्बन और नाइट्रोजन का ट्रेसिंग से बढ़ना?
क्या यह वास्तव में इतना बदल गया था कि यह धातु-असर वाले क्षुद्रग्रह जैसी चीज से भ्रमित हो सकता है? उच्च-क्रोमियम स्टील, जो भी प्रकार का और किसी भी स्थिति में, सामान्य निकल लोहे के सामान से काफी अलग होता है जो हम वहां देखते हैं।
(परिशिष्ट: क्या यह एक दशक या उससे अधिक समय तक स्टेनलेस स्टील को मिशन के लिए एक खराब विकल्प बनाता है?)
जवाब
वर्णक्रमीय डेटा सामग्री की सतह से केवल कुछ परमाणुओं की मोटी होती है जो कठोर वैक्यूम के संपर्क में होती है। सौर हवा में कई सामग्रियों के आयन होते हैं। यह ज्यादातर हाइड्रोजन है, जो आयन के रूप में सिर्फ एक प्रोटॉन है। या हाइड्रोजन परमाणु। या तो कोई प्रतिक्रिया कर सकता है। सौर हवा बहुत ऊर्जावान नहीं होती है, लेकिन इसमें ऑक्सीजन और नाइट्रोजन जैसे अन्य तत्वों की छोटी मात्रा होती है, साथ ही अल्फा कण जो इस मामले में केवल हीलियम आयन होते हैं।
हाइड्रोजन इतना छोटा है कि यह लोहे और क्रोमियम और निकल और कार्बन के बीच स्टेनलेस स्टील में फिसल सकता है और उत्सर्जन को कमजोर कर सकता है जो अन्य प्रभावों के बीच इसे कमजोर करता है (यही वजह है कि हाइड्रोजन पाइपलाइन आम नहीं हैं)। किसी सामग्री के गुणों को बदलने वाली चीजें उसके स्पेक्ट्रम को बदल देंगी, और सौर हवा से दीर्घकालिक प्रभाव भी दिखा सकती हैं जो सतह प्रतिक्रियाओं या संग्रह के समान नहीं है।
सौर वायु को पर्याप्त समय देने पर या किसी तरह से रासायनिक रूप से स्टील की सतह को प्रभावित करना चाहिए। इसके अलावा, अत्यधिक ताप और शीतलन चक्र भी परमाणु प्रवासन के साथ स्टील संरचना को बदल सकते हैं।
प्रकाश केवल पहले कुछ परमाणु परतों में ताजा धातु सतहों के साथ बातचीत करता है। जो धातुएं बनाती हैं "धातुएं" बहुत उच्च इलेक्ट्रॉन घनत्व है, और हम उस इलेक्ट्रॉन "प्लाज्मा" के बारे में सोच सकते हैं जैसे कि उच्च प्लाज्मा आवृत्ति है कि प्रकाश बमुश्किल एक तरंग दैर्ध्य के एक छोटे से हिस्से में प्रवेश करता है जो उन सभी द्वारा पुन: विकीर्ण होने से पहले। घटना विद्युत क्षेत्र के साथ-साथ इलेक्ट्रॉन हिल रहे हैं।
विकिपीडिया की त्वचा प्रभाव देखें । नीचे दिए गए कथानक में हम देख सकते हैं कि 1 मेगाहर्ट्ज की रेडियो फ्रीक्वेंसी पर भी इलेक्ट्रोमैग्नेटिक वेव के फील्ड में केवल 10 माइक्रोन में 1 / ई की गिरावट आई होगी, जब 304 स्टेनलेस स्टील की चिकनी, पॉलिश सतह पर (हम 301 को मान सकते हैं) समान)। यह रूप में गिरता है$1/ \sqrt{f}$तो 600 एनएम या 5 ई + 14 हर्ट्ज की लाल बत्ती के लिए यह लाइन लगभग 1 एंगस्ट्रॉम तक पहुंच जाएगी। हम ऐसा नहीं कर सकते क्योंकि हमें सूक्ष्म प्लाज्मा घनत्व प्रभाव और अन्य अच्छाइयों को ध्यान में रखना है, लेकिन यह सही के बारे में काम करता है। यदि हम अधिक सटीक उत्तर चाहते थे तो हमें अपवर्तन के जटिल सूचकांक को देखना होगा $n + ik$ और फिर क्षीणन गुणांक की गणना करें।
- उदा https://refractiveindex.info/?shelf=3d&book=metals&page=iron
लेकिन मैं पीछे हटा
क्योंकि रॉकेट जहाज की सतह लॉन्च से पहले ही परमाणु रूप से चिकनी पॉलिश सतह नहीं है। यहां तक कि स्टेनलेस स्टील के लिए कुछ दूषित सतह पर adsorbed हो जाएगा और कुछ अशुद्धियों को ऑक्सीकरण किया जाएगा, यथार्थवादी सतहों के उन "नुक्कड़ और क्रेनियों" पर तरंग दैर्ध्य-निर्भर बिखरने वाले प्रभाव होंगे।
इसे 50 वर्षों के लिए गहरे स्थान पर रखें और माइक्रोमीटर के प्रभाव से सतह और पराबैंगनी प्रकाश और सूर्य से आवेशित कणों और न्यूट्रल के निरंतर हमले को संशोधित किया जाएगा और सतह के कई कई नैनोमीटर के शीर्ष दसियों को संशोधित किया जाएगा। इलेक्ट्रॉनिक संरचना और ऑप्टिकल प्रतिक्रिया को बनाने के लिए जैसा कि पृथ्वी पर बने स्टेनलेस की तुलना में बहुत अलग है।
यहां ऑपरेटिव कॉन्सेप्ट
"नैनोमीटर के कई शीर्ष दसवें" जो सौर हवा को प्रभावित करेगा बहुत सुंदर है।
304 स्टेनलेस स्टील के संरचनात्मक गुणों पर इसका कोई प्रभाव नहीं है।
यदि यह एक उप-मिलीमीटर रेडियो दूरबीन के लिए सामने की सतह का टेलीस्कोप दर्पण या यहां तक कि एक डिश होता, तो यह वैकल्पिक रूप से होता , लेकिन संरचनात्मक रूप से नहीं।
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