прислать материал
AIN.UA » СообществоЗачем NASA отправило к Солнцу зонд «Паркер»

Зачем NASA отправило к Солнцу зонд «Паркер»

1784 0

11 августа с космодрома на мысе Канаверал успешно запустили исследовательский зонд «Паркер». Он станет самым близким к Солнцу рукотворным объектом в истории человечества.

На траекторию межпланетного перелета аппарат вывела ракета-носитель Delta IV Heavy. Это самая мощная действующая ракета в мире, ее грузоподъемность для околоземной орбиты превышает 28 тонн. Но «Паркер» гораздо скромнее, его вес — «всего» 635 кг. Использовать Delta IV Heavy пришлось из-за тяжелых гравитационных условий — грузу потребуется погасить орбитальную скорость в 30 км/сек.

Официальное название зонда — Parker Solar Probe. Он назван в честь ученого Юджина Паркера, который в 1958 году опубликовал статью, предсказывающую наличие солнечного ветра. Это невидимый поток высокоэнергетичных заряженных частиц, исходящих от Солнца. Также Паркер изучал феномен высокой температуры солнечной короны — внешнего слоя звездной атмосферы, увидеть который можно во время полного лунного затмения.

В то время как поверхность Солнца нагрета, по данным спектрального анализа, примерно до 5500°C, корона разогревается до 1,1 млн °C. Это нелогично. На Земле аналогичная ситуация бы значила, что самолеты, отправляющиеся при 15°C, расплавятся при подъеме. Единого и доказанного объяснения феномену не существует — есть лишь теории о волновой активности и микровспышках, разогревающих корону.

«Паркер» будет приближаться к Солнцу на протяжении 7 лет и совершит 24 оборота вокруг звезды. Первое сближение пройдет уже через 3 месяца после старта. Но ему потребуются семь гравитационных маневров в орбите Венеры, чтобы выйти на нужную позицию. Изначально, до 2007 года, «Паркер» хотели для разгона отправить в путешествие вокруг Юпитера — но от плана отказались из-за необходимости оборудовать зонд ядерным источником энергии. В NASA пожалели как денег, так и скудных запасов обогащенного плутония. В итоге обнаружилось, что новая траектория — оптимальнее. 

Цель аппарата — приблизиться на расстояние, равное примерно 10 солнечным радиусам или 6 млн километров. Предыдущий рекорд установил в 1976 году американский аппарат Helios-B, подлетевший к звезде на 43,5 млн км. Земля, в среднем, удалена от Солнца на 149,6 млн км. 

В NASA не зря говорят, что «Паркер» в буквальном смысле прикоснется к звезде — он будет находиться внутри солнечной короны. В это время с аппаратом утратят всякую связь — передача радиосигнала из-за помех прекратится. При этом зонд будет лететь на скорости в примерно в 690 000 км/час. Это тоже рекорд для созданных людьми объектов. 

«Паркеру» будет горячо, но он не расплавится. Корона Солнца, несмотря на запредельную температуру, не так опасна. Частицы, выпущенные звездой, раскалены, но разрежены. Это можно сравнить с погружением руки в разогретую до 250°C духовку и кипящую воду. В первом случае, для временной защиты подойдет и плотная перчатка.

По аналогичному принципу сконструирован и «Паркер» — зонд оборудован композитным щитом. Его толщина составляет всего 11,5 см. Но если внешняя часть должна выдерживать нагрев до 1400°C, то во внутренней части температура не должна превышать 30°C. Чтобы этого достичь, создатели расположили между углеграфитовым композитом слой углеродной пены, а также покрыли его белым керамическим слоем. За охлаждение «внутренностей» также отвечает система, перекачивающая 3,7 литра воды без примесей ионов.

Во время нахождения в максимальной близости к Солнцу, щит подвергнется критическим нагрузкам. Разогрев достигнет почти тех самых 1400°C, что сравнимо с температурой магмы. При этом, защита «Паркера» должна быть постоянно обращена к Солнцу и не может отклоняться более чем на 1° без повреждения компонентов. То, что не защищено щитом, изготовлено из молибденового сплава с температурой плавления выше 2200°C.

В зонде установлено следующее оборудование:

  • телескоп WISPR — единственный оптический инструмент, будет снимать солнечную корону и ветер, внутреннюю гелисоферу;
  • прибор ISʘIS — связка из двух инструментов, предназначенных для изучения ионов, протонов и электронов;
  • SWEAP — система из трех приборов для анализа солнечного ветра. Вынесена за границы щита, будет работать в самых экстремальных условиях.

Еще одна примечательная деталь «Паркера» — чип, закрепленный на внутренней стенке зонда. В него внесены имена 1127202 людей, подавших онлайн-заявки, фотографии Юджина Паркера и текст его статьи от 1958 года. Стоит отметить, что сам 91-летний ученый присутствовал на запуске аппарата, названного в его честь.

Главная особенность миссии NASA и зонда, который создавали в течение 11 лет, не в аппаратных характеристиках, а в расположении. Ожидается, что в 2024 году «Паркер» приблизится к так называемой точке Альвена. Ученые считают, что именно с этой области солнечный ветер приобретает достаточное ускорение, чтобы вырваться из солнечной гравитации. Сейчас нет единого мнения о том, что провоцирует его разгон до скорости в несколько миллионов километров в час. Кстати, именно солнечный ветер — причина появления северного сияния. Оно возникает из-за отражения солнечного ветра магнитным полем Земли к полюсам.

Еще одна особенность, которую должен изучить «Паркер» — вспышки на Солнце. Это внезапные извержения плазмы и заряженных частиц, способные прерывать работу спутников на орбите Земли, а при достаточной мощности, теоретически, и погасить электричество на планете. Сейчас ученые не могут до конца объяснить их природу, а также предсказать появления вспышек. «Паркер» должен поспособствовать сбору информации для решения этих проблем. 

Тем не менее, никто не может в точности предсказать, чем обернется миссия «Паркера». Зонд может прислать информацию, которая откроет совершенно новые черты Солнца. Ближайшая к Земле звезда по-прежнему хранит достаточно секретов. 

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам.

Добавить комментарий

Такой e-mail уже зарегистрирован. Воспользуйтесь формой входа или введите другой.

Вы ввели некорректные логин или пароль

Поиск

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: