Місія до сонця захистить нас від сонячних бурь і допоможе в освоєнні космосу

Молитви, жертвоприношення, сонячні ванни — можна сказати, люди поклоняються сонцю з незапам'ятних часів. І це не дивно. Воно всього в 150 мільйонів кілометрів — це досить близько, щоб його світло, тепло і енергія підтримували всю людську расу. Але незважаючи на те, що наша рідна зірка давно вивчається за допомогою телескопів, ми дуже багато чого про неї не знаємо. Саме тому NASA нещодавно оголосив про плани запустити революційний зонд в 2018 році, щоб буквально доторкнутися до світила. Спочатку названа Solar Probe Plus місія зараз змінила назву на Parker Solar Probe. Зонд перейменували на честь фізика Юджина Паркера, який проводив важливі роботи по сонячного вітру — потоку заряджених частинок, що виходить з сонця.

Місій по дослідженню сонця було предостатньо. У 1976 році космічний апарат «Геліос-2» наблизився до зони в 43 мільйони кілометрів від атмосфери сонця. Зонд Parker вартістю 1,5 мільярда доларів підійде аж на 6 мільйонів кілометрів до сонячної поверхні — в дев'ять разів ближче, ніж будь космічний апарат до нього. Це відкриє для нас нову епоху розуміння Сонця, тому що датчики отримають можливість реєструвати і аналізувати явища, що відбуваються на Сонці.

У той час як висота обльоту місії може здатися безпечними — адже це мільйони кілометрів — величезна енергія сонця буде нещадно бомбардувати цінний вантаж зонда. Кожух з вуглецевого композиту товщиною 11,5 см, схожий на покриття сучасних автомобілів «Формули-1», захистить чутливе обладнання. Це необхідно, тому що температури підвищаться до 1400 градусів і вище.

При таких високих температурах сонячні батареї живлять космічний апарат, будуть прибрані. Цей маневр дозволить утримати інструменти і джерела живлення в близькій до кімнатної температури в тіні вуглецевих композитних щитів. Крім того, космічний апарат буде відчувати радіацію в 475 разів інтенсивніше, ніж на орбіті Землі.

Будь-які помилки в запланованих траєкторіях космічного апарату призведуть до того, що зонд глибше зануриться в атмосферу Сонця, де його будуть чекати вже декілька мільйонів градусів. Звичайно, це миттєво знищить зонд.

Сонячна наука

Що ми можемо витягти з цієї ризикованої місії? Динамічна активність, викликана зарядженими частинками і випромінюванням, испускаемым Сонцем, коли вони стикаються з Землею, називається сонячною погодою. Наслідки сонячної погоди можуть бути катастрофічними, включаючи втрату супутникового зв'язку, зміни орбіти космічних апаратів біля Землі і пошкодження глобальних енергомереж. Що більш важливо, це ризик опромінення астронавтів потужним іонізуючим випромінюванням.

Руйнівна вартість таких жорстких електромагнітних штормів оцінюється в 2 трильйони доларів США, і космічна погода була офіційно включена в Національний реєстр ризиків Великобританії.

Новий сонячний зонд може перевернути наше розуміння умов, які необхідні сонячній атмосфері, щоб генерувати потужні пориви космічної погоди, завдяки прямому вимірюванню магнітних полів, щільності плазми і температур атмосфери. Подібно до того як еластична стрічка може лопнути після тривалого розтягування, постійне скручування і перетягування ліній магнітного поля, які пронизують атмосферу сонця, може розганяти частинки і викликати радіаційну бомбардування. Як тільки магнітні поля руйнуються, ми відчуваємо наслідки космічної погоди.

На жаль, в даний час у нас немає прямого способу вивчати магнітні поля сонця. Вчені намагаються знайти нові методи, які дозволять визначити скручування, силу і напрямки потужних полів сонця, але поки вони видають недостатньо точні результати. В цьому нам допоможе зонд «Паркер»: він зможе вивчати потужні поля сонця прямо біля світила.

Регулярні спостереження і прямі вимірювання атмосферних умов, відповідальних за підвищення активності космічної погоди, мають першорядне значення для забезпечення критичного попередження про неминучі сонячних загрози. Набір інструментів на борту зонда FIELDS повинен надати цю безпрецедентну інформацію. Потім вчені зможуть накласти її на комп'ютерні моделі і забезпечити космічним, авіаційним, енергетичних і телекомунікаційних відомств постійне попередження про можливі заворушення космічної погоди.

Звичайно, розуміння витоків космічної погоди стане в нагоді і в інших важливих галузях астрофізичних досліджень. Космічні агентства зможуть краще захищати космонавтів під час майбутніх пілотованих польотів на Марс, коли від надходить сонячної радіації їх буде захищати лише тонка атмосфера Червоної планети.

Крім того, маючи можливість точно змоделювати вплив потоків сонячного вітру, майбутній космічний апарат зможе ефективніше використовувати сонячні вітрила, за допомогою яких вчені сподіваються просунутися далі в глибини Сонячної системи. Можливо, саме вони відкриють для нас справжні міжзоряні подорожі.