Solárna sonda "Parker" • Alexander Yarovitchchuk • Vedecký obraz dňa na "prvkoch" • Astronómia

Solárna sonda „Parker“

OTÁZKA: Ako to posielate?
A: Choď v noci! *
NASA Sun & Space Twitter

Aktualizácia: odštartovanie bolo odložené na deň – 12. augusta v 3:31 EDT (10:31 v Moskve). Spustenie bolo úspešné.

Tento obrázok ukazuje, že kozmická loď NASA Parker Solar Probe sa pohybuje od zeme. Ak všetko ide podľa plánu, solárna sonda Parker sa dnes uvedie na trh z kozmodrónu v Cape Canaveral v 3:33 EST (o 10:33 hod. V Moskve) a o pár hodín neskôr po oddelení všetkých raketových etáp dopravca, tento výkres bude zodpovedať skutočnosti. Sledujte živé vysielanie spustenia.

Zariadenie je pomenované po americkom astrofyzikovi Eugene Parkerovi (to je mimochodom prvý prípad, keď misia dostala meno stále žijúcej osoby), ktorých hlavné diela sa venovali fyzike solárnej plazmy a najmä umožnili lepšie pochopiť, ako slnečná koróna a solárna vetra Ďalším dôležitým výsledkom Parkera je predikcia špirálového tvaru slnečnej magnetosféry. Tieto javy boli študované už viac ako pol storočia, ale stále nie je pochopiteľné, prečo je koróna oveľa horšia ako slnečná fotosféra a ako presne slnečný vietor zrýchľuje na nadzvukové rýchlosti.

91-ročný Eugene Parker (v strede) na štartovacej doske misie nesúcej jeho meno. V pozadí je vozidlo Delta IV Heavy so snímačom na palube. Fotografie z NASA Twitter Sun & Space

Vedci dúfajú, že poslanie sondy Parker Solar Probe pomôže nájsť odpovede na tieto otázky. Preto sa dostane do blízkosti Slnka v rekordnej vzdialenosti – menej ako 7 miliónov kilometrov od centra našej hviezdy. Súčasný rekord – približne 44 miliónov km – patrí do misie Helios a bol stanovený v druhej polovici 70. rokov. Pre porovnanie: Perihelio ortuť je asi 46 miliónov km.

Kozmická sonda Parker Solar Probe, inštalovaná na treťom stupni hornej etapy. V hornej časti je viditeľný tepelný štít TPS, vľavo je jeden z dvoch solárnych panelov. Fotografie z parkersolarprobe.jhuapl.edu

Zdá sa, že je ľahké lietať blízko Slnka zo Zeme, ale to vôbec nie je. Hlavnou ťažkosťou je nejako uhasiť rýchlosť samotnej Zeme, ktorá je vždy smerovaná kolmo na smer Slnka a prenášaná na raketu v momente štartu. A Zem prichádza rýchlo: priemerná rýchlosť je asi 30 km / s. Parker Solar Probe bude spustený na jednej z najmocnejších rakiet, Delta IV Heavy, ale ani jedna raketa sa nedokáže vyrovnať so satelitom tak rýchlo v opačnom smere a uhasiť orbitálnu rýchlosť Zeme.Z tohto dôvodu bola pre túto misiu zvolená pomerne zložitá trajektória (pozri video).

Orbit a kľúčové momenty letu Parker Solar Sonde. Spustenie je naplánované na 11. augusta 2018, koniec septembra je prvým priblížením s Venušou, začiatkom novembra je prvým priblížením so slnkom vo vzdialenosti 24,8 miliónov km. Na konci decembra 2024 by mala existovať maximálna konvergencia so Slnkom. Obrázok z parkersolarprobe.jhuapl.edu

Prvý prístroj bude 24,8 miliónov km od Slnka (to sa stane začiatkom novembra 2018). Potom bude musieť sedem rokov lietať v eliptických obežných dráhach, ktoré v apheliu mierne prekročia obežnú dráhu Venuše. Celkovo urobí 24 dráh (a ak sa nehrozí nehoda, potom viac) okolo Slnka, v siedmich z nich sa uskutočnia gravitačné manévre v blízkosti Venuše. Každý z nich mierne prispôsobuje dráhu prístroja a znižuje jeho perihéliu a vzdialenosť od Slnka. Výsledkom je, že na konci roka 2024 prístroj dosiahne svoj cieľ a ísť na obežnú dráhu s minimálnym periheliom, "potápať sa" hlboko do slnečnej koróny. Zároveň sa stane najrýchlejším človekom vytvoreným objektom – všetky tieto gravitačné manévre ho zrýchlia na takmer 200 km / s vzhľadom na Slnko.

Ďalšou ťažkosťou je veľký tok žiarenia zo Slnka (stokrát viac ako na Zemi).Ak zariadenie vôbec nezakryjete, jeho plnenie sa bude v čase pristúpenia k Slnku zahrievať až na 1 400 ° C a všetky komplexné prístroje jednoducho zlyhajú. Na ochranu tepelného štítu sa používa systém tepelnej ochrany (TPS). Skladá sa z troch vrstiev: stredná vrstva ľahkej uhlíkovej peny s nízkou tepelnou vodivosťou je obklopená dvoma tenkými vrstvami uhlíkovo-uhlíkového kompozitného materiálu (grafitová matrica vystužená uhlíkovými vláknami, pozri vystužený uhlík-uhlík ). Vonkajší povrch je pokrytý tenkou vrstvou bieleho keramického materiálu, ktorý dobre odráža svetlo, ktoré nie je zničené vysokými teplotami a žiarením. TPS, ako dáždnik, pokrýva zariadenie zo Slnka a väčšina zariadení je skrytá za ním (solárne panely sa napríklad rozvinú, keď je zariadenie odstránené zo Slnka a sklopia sa pod týmto dáždnikom pri približovaní sa k periheliu). Na zníženie teploty zo samotnej obrazovky sa pripája na blok prístrojov so špeciálnym nosníkom s iba šiestimi upevňovacími bodmi. Aby bolo zabezpečené, že zariadenie bolo nasmerované na Slnko po celú dobu chránenou stranou, používa sa niekoľko automatických systémov orientácie.

Inštalácia ochranného krytu systému Thermal Protection na sonde Parker Solar Probe

Okrem obrazovky TPS pomáha chladiaci systém založený na cirkulácii vody regulovať normálnu teplotu zariadenia. Priamo za štítom je blok radiátorov (veľké čierne segmenty v hornej časti prístroja). Musia vyžarovať prebytočné teplo do priestoru. Z vnútra sú radiátory "prepojené" systémom potrubí, cez ktoré cirkuluje voda, cez ktoré sa vymení teplo medzi rôznymi časťami prístroja. V prípade potreby sa odoberie teplo a ak je potrebné niečo zahriať (a časti v tieni môžu ochladiť na -140 ° C), voda prenesie teplo na správne miesto.

Vedecké nástroje inštalované na sonde Parker sú navrhnuté tak, aby vykonávali štyri hlavné experimenty: FIELDS, IS☉IS, WISPR, SWEAP.

Ako súčasť experimentu POLE (Vyšetrovanie elektromagnetických polí) sa plánuje vykonávať priame merania magnetických polí pomocou inštalovaných magnetometrov. Spolu s údajmi o elektromagnetickom žiarení v rádiovom pásme z piatich dvoch metrových antén, ako aj o intenzite elektromagnetického toku, hustoty a teploty plazmy, ktoré sa získajú v rámci toho istého experimentu, je možné stanoviť úlohu takýchto javov ako nadzvukové rázové vlny, magnetické prepojenia , magnetosonické a Alfvenove vlny.

Pozícia experimentálnych prístrojov FIELDS – päť dvojmetrových antén a troch magnetometrov

Účel experimentu IS☉IS (Integrovaný výskum vedy o slnku) – detekcia elektrónov, protónov a ťažkých iónov urýchľovaných vysokými energiami v slnečnej atmosfére, ako aj určenie ich intenzity, energetických spektier, zloženia a uhlovej distribúcie. Tieto merania pomôžu ďalej študovať javy zodpovedné za vesmírne počasie: koronárne masové vyhadzovanie, slnečné žiarenie, koronárne dierky (pozri obrázok dňa "Coronal hole") a zrýchlenie slnečného vetra (pozri obrázok dňa "Slnečný vietor").

Pozícia analyzátorov času haly EPI-Lo a EPI-Hi experiment IS☉IS

Ako súčasť experimentu WISPr (Optický teleskop so širokým poľom) získa podrobnejšie a hlbšie snímky slnečnej koróny. Mala by pomôcť nájsť spojenie medzi fenoménmi na Slnku a ohrevom koróny a zistiť prejavy vplyvu vykurovania, ako sú mikroflexy (pozri Nanoflares).

Poloha širokouhlého fotoaparátu WISPR. Na ochranu proti nadmernému svetlu je vybavený množstvom zmesí a obrazoviek.

Účel experimentu SWEAP (Slnečné vietorové elektróny a protóny) – odhadnite počet solárnych plazmových častíc s nábojom (elektróny, protóny a silné ióny) a zmerajte ich rýchlosť, náboj, hustotu a teplotu.Experiment je zameraný na nájdenie a sledovanie mechanizmov urýchľovania slnečného vetra, ako aj hľadanie spojenia týchto mechanizmov s aktívnymi procesmi na samotnom Slnku a procesy korónového vykurovania. Niektoré parametre sa merajú inými metódami v experimente IS☉IS. Spoločná práca IS☉IS a SWEAP umožní spracovanie údajov z oboch experimentov.

SWEAP experimentálne nástroje: Faraday cylinder (SPC) a dva viacsmerové elektrostatické analyzátory (pozri elektrostatický analyzátor) – Span-A a Span-B

A samozrejme aj Parker Solar Probe čaká na nové objavy, ktoré je teraz dokonca nemožné predvídať.

Obrázok z parkersolarprobe.jhuapl.edu.

O misii Parkera a nádeji astronómov pozri tiež:
Smerom k slnečnému vetru.

Alexander Yarovitchchuk


* – Komorní kozmonautov! Američania pristáli na Mesiaci. Hovorili sme tu a rozhodli sme sa, že budete lietať na Slnko!
– Takže budeme horieť, Leonid Iljič!
– Nebojte sa, súdruhovia, strana si o všetkom myslela. V noci budete lietať.


Like this post? Please share to your friends:
Pridaj komentár

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: