10 faktów na temat nowej ambitnej misji NASA do Słońca

Na tle codziennych wiadomości, mówiące o tym, jak kolejna prywatna przestrzeń firma uruchomiła swoją pierwszą (drugą, trzecią i tak dalej) rakietę, zabrała ładunek na ISS, przygotowuje się do otwarcia sezonu turystyki kosmicznej, a jeszcze buduje plany kolonizacji najbliższych sąsiednich planet, wiadomości od dużych państwowych agencji kosmicznych jak to zaczynają się gubić. A tymczasem przypomnijmy, że kontrolna w przemyśle kosmicznym NASA początek bardzo ambitną misję badania Słońca.

12 sierpnia 2018 roku, z bazy sił POWIETRZNYCH na przylądku Canaveral na Florydzie został wyprodukowany start rakiety nośnej Delta IV Heavy. Ładunek – słoneczny sonda "Parker", którego zadaniem jest pokonać prawie 150 milionów kilometrów w przestrzeni kosmicznej i spotkanie Słońcem. "Parker" będzie musiał zbliżyć się do gwiazdy tak blisko, o ile nie został wybrany do niego ani jeden statek kosmiczny. Po drodze do Светилу sonda miał miejsce kilka grawitacyjnych manewrów wokół Wenus, stając się według prognoz NASA będzie najszybszy sztucznymi obiektami obiektem w kosmosie. Dziś porozmawiajmy o 10 najciekawszych faktów związanych z tą misją.

Dotknąć Słońca

Przed Słonecznym sondą "Parker" zadanie, które do tego nie byłby w stanie wykonać żaden z utworzonych człowiekiem kosmicznych. On zajmie się nauką zewnętrznej atmosfery Słońca. Tak zwanej korony. Do tego on tego do gwiazdy na odległość 6,2 miliona kilometrów, w rzeczywistości, "dotykając" do zewnętrznej warstwy jego atmosfery. Urządzenie będzie zajmować się nie tylko rozwiązaniem zagadek gwiazd, ale jeszcze i uzupełni nasz bagaż wiedzy o tym, w jaki sposób Słońce wpływa na магнитосферу naszej planety. Znaczenie tej misji trudno przecenić, ponieważ coraz bardziej powszechne stają się technologie, na które tak czy inaczej wpływa aktywność naszego Słońca. Całkiem możliwe, że ta misja zwiększy nasze możliwości uczących się układu Słonecznego w ogóle.

50 lat treningu

Uruchomienie nadajnika w sierpniu 2018 roku stał się punktem kulminacyjnym ponad 50 lat rozwoju i planowania tej misji kosmicznej. O tym, że temperatura korony słonecznej może osiągnąć milion stopni Celsjusza społeczność naukowa ustaliło jeszcze w latach 40-tych ubiegłego wieku. Potwierdzenie istnienia tzw. wiatru słonecznego (высокозаряженных zjonizowanych cząstek plazmy, wyrzucanych koroną) odbyło się w latach 60-tych. Jednak do tej pory naukowcy nie mogą zrozumieć, dlaczego temperatura korony Słońca jest znacznie wyższa od temperatury powierzchni gwiazdy. Ponadto, nie jest jasne, co dokładnie przyspiesza cząstki wiatru słonecznego. Odpowiedzi na te pytania będzie można uzyskać tylko przy bezpośrednim kontakcie z korony słonecznej, uważają naukowcy.

Pomysł przeprowadzić podobne badanie po raz pierwszy została zaproponowana jeszcze w 1958 roku. Od tego czasu kilka kosmicznych zbliża się do Słońca, ale żaden z nich nie сближался z gwiazdą na tyle, na ile przewiduje to musi zrobić słoneczny sonda "Parker".

Pierwszy statek kosmiczny NASA, nazwany na cześć żyjącego człowieka

Kontrolna w przemyśle kosmicznym NASA dawało swoim kosmicznym aparatów różne nazwy, ale żaden z nich nie nazywał się w sądzie jeszcze żywego człowieka. Słoneczny sonda "Parker" nazwany na cześć astrofizyka Eugene ' a Parkera, który w 1958 r. przepowiedział istnienie wiatru słonecznego.

W latach 50-tych Parker poprowadził skomplikowaną teorię o tym, jak gwiazdy oddają swoją energię. Wprowadził on pojęcie "wiatr słoneczny" do opisu kaskadowych emisji energii Słońca, a nawet zaproponował teorię, tłumaczącą przyczyny wyższej temperatury korony słonecznej w porównaniu z powierzchnią gwiazdy. Ponadto, astrofizyk recenzja model zewnętrznej atmosfery Słońca ze stałym upływem materii z korony i pokazał, że prędkość wiatru słonecznego rośnie z odległością od Słońca, osiągając naddźwiękowych wartości. Naukowiec przeanalizował wpływ rozwijającej się korony na pole magnetyczne w okolicy Słońca i okazało się, że pole musi być woluty w wyniku obrotu Słońca. Jego wnioski na temat prędkości wiatru słonecznego i spiralnej strukturze słonecznego pola magnetycznego zostały potwierdzone za pomocą statków kosmicznych. Teraz Parker 91 rok. Bez względu na wiek, 12 sierpnia, w dzień startu sondy astrofizyk był obecny na pierwszym kompleksie.

Słoneczny wiatr

Podstawowe cele naukowe misji będą w całości koncentruje się wokół tajemnic związanych z wiatrem słonecznym. Powstające wewnątrz korony porywach może osiągnąć prędkość 1,6 miliona kilometrów na godzinę. Naukowcy z NASA mają nadzieję dowiedzieć się, dlaczego korona słoneczna jest taka gorąca i że to właśnie przyspiesza ruch wiatru słonecznego. Te rzeczy niemożliwe, aby dowiedzieć się, bez przebywania w pobliżu źródła mechanizmów odpowiedzialnych za te procesy.

Do Słońca jest bardzo trudno dostać się

W rzeczywistości do lotu ku Słońcu wymagane w 55 razy więcej energii niż na lot na Marsa. Po pierwsze, odległość od Ziemi do naszej gwiazdy wynosi około 150 milionów kilometrów. Ale odległość nie jedyny czynnik, występujący tu problemem. Głównym problemem tutaj występuje tak zwana boczna prędkość, czyli prędkość względem pożądanego wektora ruchu.

Dla zrozumienia zasady bocznej prędkości należy rozumieć, jako ciała poruszają się na orbitach. Właściwie wszystkie obiekty na orbicie Słońca bez końca spadają na gwiazdę. Jednak boczny prędkość nie dajemy im spaść, ponieważ są one faktycznie wyprzedzić ciało, na które padają. Ziemia porusza się wokół Słońca z prędkością 108 000 kilometrów na godzinę. W końcu, gdy urządzeniezejdzie z orbity Ziemi, będzie poruszać się w przestrzeni "do przodu" i zacznie spadać na Słońcu, ale będzie stale pominąć, ponieważ będzie się utrzymywać wskaźnik jego boku prędkości. Aby dostać się do gwiazdy, urządzenia, należy po prostu spadać.

W Celu rozwiązania problemu z boku prędkości NASA planuje wykorzystać grawitacyjne manewry wokół Wenus. Pozwolą one prawie całkowicie spłacić ten wskaźnik, ale przy tym zwiększyć maksymalną prędkość Słonecznego sondy "Parker", która na szczycie może wynieść do 200 kilometrów na sekundę.

Grawitacyjne manewry wokół Wenus

Aby maksymalnie zbliżyć się do Słońca, światło Słoneczne sondzie "Parker" będzie musiał wykonać kilka grawitacyjnych manewrów wokół Wenus w ciągu 7 najbliższych lat.

Po pierwszym przęsła Wenus, sonda wejdzie na orbitę eliptyczną z okresem 150 dni (2/3 okresu Wenus), co 3 obroty, gdy Wenus sprawia, że 2. Po drugiego przęsła, okres spadnie do 130 dni. Mniej niż 2 obroty (198 dni) statek kosmiczny spotkać się z Wenus po raz trzeci. To skróci okres do połowy венерианского (112,5 dni). Na czwarte spotkanie okresie będzie wynosić już 102 dni. Przez 237 dni sonda Wenus spotka po raz piąty, i okres obrotu skrócić do 96 dni (3/7 od венерианского). Urządzenie w tym momencie będzie już 7 razy, gdy Wenus będzie robić tylko 3. Szóste spotkanie odbędzie się prawie dwa lata po poprzedniej i skróci okres do 92 dni (2/5 od венерианского). Po pięciu obrotów wokół Słońca, sonda spotka się z Wenus w siódmy i ostatni raz, że zmniejszy okres do 88-89 dni, pozwalając podejść jeszcze bliżej Słońca.

najszybszy statek kosmiczny w historii ludzkości

Dzięki kilku grawitacyjnym manewry wokół Wenus statek kosmiczny w końcu będzie w stanie rozwinąć prędkość w 692 000 kilometrów na godzinę, przez co szybciej innej sondy kosmicznej, zbudowanego człowieka.

W tym momencie najszybszy kosmicznym urządzeniem jest sonda "Juno", przeznaczony do nauki Jowisza. Jego aktualna prędkość wynosi około 266 tysięcy kilometrów na godzinę. Prędkość statku kosmicznego "Voyager-1", działającego na podbój te ... przestrzeń pod koniec lat 70-tych i usuniętego system Słoneczny 35 lat później, wynosi około 61 000 kilometrów na godzinę. Maksymalna prędkość Słonecznego sondy "Parker" więcej niż dwa razy przekroczy prędkość "Juno" i 11 razy prędkość "Voyagera-1".

ekran Termiczny

Ekran Termiczny sondy nie mniej imponujące niż jego prędkość maksymalna. Rozmiar znajdującego się w przedniej części urządzenia słonecznej tarczy wynosi 2,4 m średnicy. Jest on przeznaczony do odbicia ekstremalnego ciepła od naukowego sondy. Grubość ekranu wynosi 11,5 cm. Składa się on z węglowej pianki kompozytowej, umieszczonego między dwoma углеродными płytkami. Przednia płyta, kierowana w stronę Słońca, pokryta specjalną białą farbą ceramiczną, która pozwala odzwierciedlać ciepło w najbardziej efektywny sposób. Zastosowane materiały pozwoliły zrobić tarcza jest dość łatwe. Jego waga wynosi zaledwie 73 kg.

W kosmosie temperatura może być tysiące stopni, ale konkretny obiekt nie będzie się nagrzewać, ponieważ temperatura od prędkości ruchu cząstek, podczas gdy ciepło jest mierzona całkowitą ilością energii, którą przenoszą. Cząstki mogą poruszać się szybko (wysoka temperatura), ale jeśli będzie ich trochę, to i energii będzie trochę (mało ciepła). W kosmosie mało cząstek, dlatego niewielu z nich jest w stanie przekazać energię urządzenia.

Najbardziej autonomiczny statek kosmiczny

Jednym z wyjaśnień efektywności cieplnej ekranu jest bardzo "mądrze" oprogramowaniu, przy pomocy którego jest sterowany statek kosmiczny. Gdy sonda będzie Słońce to związek między nim a Ziemią będzie jednostronnie być przerywane co 8 minut. W ciągu tego czasu sonda jest w stanie samodzielnie w zaledwie 10 sekund wprowadzać niezbędne korekty.

Twórcy sondy przyczyniły się do jego oprogramowanie absolutnie wszystkie możliwe scenariusze rozwoju wydarzeń, jakie tylko mogli sobie wyobrazić, więc urządzenie jest w stanie samodzielnie zmieniać kąt pochylenia i obrotu ekranu ochronnego w przypadku takiej potrzeby.

Pracownik Naukowy projektu Słonecznego sondy "Parker" Nikola Fox nazywa to urządzenie "najbardziej autonomicznym kosmicznym urządzeniem, stworzonym człowiekiem".

Unikalny ładunek

W marcu tego roku NASA zapraszał publiczność do wzięcia udziału w promocji, w ramach której nazwy setek tysięcy uczestników zostaną umieszczone na pamiątkową tabliczkę i wysłane do Słońca razem z sondą. Jednym z uczestników był William Shatner, aktor który zagrał kapitana Kirka w киноэпопее "Star trek". W sumie prośbę o dodanie do ich nazwy na tabliczka znamionowa w NASA wysłano ponad 1,1 mln osób.

"To chyba jedna z najbardziej ambitnych i ekstremalnych misji zwiadowczych w historii ludzkości. Ponadto, statek kosmiczny szczęście z sobą tyle nazw ludzi, jak wspierać tę misję", — powiedział pracownik naukowy programu Nikola Fox.