设计用于研究太阳的太空探测器是最不可能出现潮湿问题的地方。 然而最近的一项调查发现，两颗不同卫星上的铝过滤器由于水腐蚀其表面而退化。
这些滤光片有助于检测极紫外线 (EUV) 发射，因此任何类型的浑浊都必然会影响其有效性。 尽管这个问题已经存在了一段时间，但科学家们现在终于知道了造成这一问题的原因。
美国宇航局太阳动力学观测站（SDO，于 2010 年发射），以及 NASA 和欧洲航天局的太阳和日光层观测站（苏豪区，于 1995 年推出）两者都有相同的问题。 在前六个月中，SOHO 的太阳能 EUV 监视器性能下降了约 35%； 在接下来的五年里，它又退化了 60%。
太阳探测器并不便宜，每年启动将新传感器送入太空的重新校准任务也不便宜。 弄清楚滤光片为什么会变得浑浊可以让未来的太阳探测任务变得更加强大。
2021年，美国国家标准与技术研究院（NIST）物理学家查尔斯·塔里奥（Charles Tarrio）领导的科学家团队进行了实验弄清楚它不是什么？ 也就是说，碳的积聚导致了雾化，长期以来被认为是罪魁祸首。
现在他们已经弄清楚了它是什么，令人惊讶的是：铝的氧化是由水的存在和紫外线辐射引起的。 随着氧化金属层的堆积，过滤器变得模糊，阻止其接收传感器设计用于监测的光波。
铝的表面通常自然地覆盖有一层氧化物的表面层，这是当氧原子与铝表面的原子结合时发生的。 紫外线会增加氧化速度，导致形成额外的氧化物层。
太空中通常没有太多的氧气与铝结合，但含有氧原子的水的存在可能会改变游戏规则。
为了检验水假说，研究人员使用 NIST 的同步加速器紫外线辐射设施 (SURF) 产生 EUV 辐射，将其喷射到已引入水蒸气的真空室中的铝过滤器上。
在他们的实验中，塔里奥和他的团队确实在铝样品上发现了一层氧化物，该氧化物层比公认的理论建议的要厚得多，尽管不如太阳探测器上看到的那么厚。 然而，建模表明，只要有足够的曝光度？ 大约10个月？ 他们将获得与空间探测器上的铝过滤器相当的氧化层。
研究人员表示，他们对这个谜团的解决方案是“一拳两拳”。
“第一拳在物理上表明，这种涉及水的化学过程可能会导致与我们在卫星中实际看到的情况相当的事情。第二拳是说，一旦你创建了一个考虑到所有因素的理论模型，那么数字就会排列起来与我们在卫星中看到的情况进行定量分析，”物理学家罗伯特·伯格解释道美国国家标准技术研究院 (NIST)。
“综合考虑，我确信水是造成过滤器退化的原因。”
下一个问题是地球上的水从哪里来？ 研究小组认为，它一定以某种方式搭了探测器本身的便车。
“它必须能够以相当恒定的速率连续五年排放水，”塔里奥 说。 “这让鲍比（伯格）踏上了寻找的旅程，这到底是什么？什么才是合适的来源？他找到了。”
答案将在即将发表的论文中详细介绍，即用于保护探头精密仪器免受极端温度影响的热毯材料。 它们由一层薄薄的聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 制成，表面涂有反射金属，可反射照射到材料上的大部分热量。
然而，众所周知，PET 会吸收并保留大气中的水分。 因此，它进入太空时会保留所有这些水分，然后，当太阳热量照射到它时，水会蒸发并缓慢释放气体，释放到航天器中并导致铝制 EUV 滤光片氧化。
“那个挺难，”伯格说，“想一想还有什么东西可以容纳这种水。”
太阳所做的一切都很有趣，但地球上的太阳耀斑和日冕物质抛射尤其令人感兴趣。 如果它们朝地球方向释放，则抛向我们的物质数量可以这可能会中断卫星和无线电通信，甚至干扰电网。
这种太阳物质可能需要两到六天的时间才能到达我们，因此能够提前检测其极紫外辐射波的仪器对于提前预警和预测太阳物质的强度至关重要。来。
在未来的工作中，该团队希望探索防止这种氧化的方法，无论是通过保护铝，还是开发一种可以在所需波长范围内工作的新滤光片。
该研究发表于太阳物理学。
