对伽利略的木星入口探测器的分析揭示了隔热板建模中的空白

1995年伽利略号访问木星的入口探测器以火热的方式进入了地球大气层。当探针从50马赫降到1马赫并产生足够的热量以在其表面上引起等离子体反应时，它传递了有关其隔热罩燃烧的数据，该数据不同于流体动力学模型中预测的效果。新工作研究了可能导致这种差异的原因。

里斯本大学和伊利诺伊大学厄本那-香槟分校的研究人员使用伽利略实验室30秒入场数据传输的数据，从新的流体辐射动力学模型中报告了他们的发现。该论文发表在《流体物理学》上，采用了自执行任务以来近25年开发的新计算技术。

该论文的作者马里奥·利诺·达席尔瓦(Mario Lino da Silva)说：“对探头设计的早期模拟是在1980年代进行的。”“在2019年我们可以做一些事情，因为我们拥有计算能力，新设备，新理论和新数据。”

伽利略号的探测器以每秒47.4公里的速度进入木星的引力，使其成为有史以来最快的人造物体之一。下降引起的火球使碳酚醛隔热板的温度升高到比太阳表面高的温度。

探测器的数据显示，用所谓的衰退率来衡量，隔热罩的边缘烧毁的数量甚至远远超过当今模型所预测的数量。他说：“火球是一种汤，许多事情同时发生。”“建模的一个问题是不确定性来源很多，只有一个可观察到的参数，即隔热板的衰退率。”

该小组重新计算了探针穿过的氢-氦混合物的特性，例如粘度，热导率和质量扩散，并发现经常引用的Wilke / Blottner / Eucken传输模型未能准确地模拟氢与氦分子之间的相互作用。

他们发现，氢分子的辐射加热特性在额外加热探针的隔热罩时起到了重要作用。

里诺·达席尔瓦(Lino da Silva)说：“内置的隔热板工程利润实际上节省了航天器。”

利诺·达席尔瓦(Lino da Silva)希望这项工作有助于改善未来的航天器设计，包括即将进行的探索海王星的项目，这些项目可能要等到他退休后才能到达目的地。

他说：“从某种意义上说，这就像建造大教堂或金字塔。”“完成时您看不到工作。”

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