Sonda solarna "Parker" • Alexander Yarovitchchuk • Obraz naukowy dnia na temat "Elementów" • Astronomia

Sonda solarna „Parker”

P: Jak to wysłać?
Odp .: Idź w nocy! *
NASA Sun & Space Twitter

Aktualizacja: uruchomienie zostało przełożone na jeden dzień – 12 sierpnia o godzinie 03:31 czasu wschodnioamerykańskiego (10:31 czasu moskiewskiego). Uruchomienie zakończyło się sukcesem.

Ten obraz pokazuje sondę NASA Parker Solar Probe oddalającą się od Ziemi. Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, sonda słoneczna Parkera zostanie wystrzelona dzisiaj z kosmodromu w Cape Canaveral o 3:33 rano czasu wschodniego (o 10:33 czasu moskiewskiego), a kilka godzin później, po oddzieleniu wszystkich etapów rakietowych nośnik, ten rysunek będzie odpowiadał rzeczywistości. Obejrzyj transmisję na żywo z premiery.

Urządzenie nosi imię amerykańskiego astrofizyka Eugene Parkera (tak zresztą jest w pierwszym przypadku, gdy misja otrzymała imię wciąż żyjącej osoby), którego główne prace poświęcono fizyce plazmy słonecznej, a w szczególności pozwoliło lepiej zrozumieć, w jaki sposób korona słoneczna i energia słoneczna wiatr Innym ważnym wynikiem Parkera jest przewidywanie spiralnego kształtu słonecznej magnetosfery. Zjawiska te były badane przez ponad pół wieku, ale wciąż nie można zrozumieć, dlaczego korona jest znacznie gorętsza niż fotosfera słoneczna i jak dokładnie wiatr słoneczny przyspiesza do prędkości naddźwiękowych.

91-letni Eugene Parker (w środku) na platformie startowej misji noszącej jego imię. W tle jest ciężki pojazd startowy Delta IV z sondą na pokładzie. Zdjęcia z NASA Twitter Sun & Space

Naukowcy mają nadzieję, że misja sondy solarnej Parker pomoże znaleźć odpowiedzi na te pytania. W tym celu zbliży się do Słońca w rekordowej odległości – mniej niż 7 milionów kilometrów od centrum naszej gwiazdy. Obecny rekord – około 44 miliony km – należy do misji Helios i został ustanowiony w drugiej połowie lat 70-tych. Dla porównania: peryhelium rtęci wynosi około 46 milionów km.

Sonda solarna Solar Parker, zainstalowana na trzecim etapie w górnej części. Tarcza termiczna TPS jest widoczna powyżej, po lewej stronie znajduje się jeden z dwóch paneli słonecznych. Zdjęcia z parkersolarprobe.jhuapl.edu

Może się wydawać, że z Ziemi łatwo latać blisko Słońca, ale tak się nie dzieje. Główną trudnością jest jakoś ugasić prędkość samej Ziemi, która zawsze jest skierowana prostopadle do kierunku Słońca i przekazana rakiecie w momencie wystrzelenia. A Ziemia leci szybko: średnia prędkość wynosi około 30 km / s. Sonda Parker Solar Probe zostanie uruchomiona na jednej z najpotężniejszych rakiet, Delta IV Heavy, ale żadna rakieta nie poradzi sobie z satelitą tak szybko w przeciwnym kierunku i nie ugasi prędkości orbitalnej Ziemi.Dlatego wybrano dość skomplikowaną trajektorię dla tej misji (patrz wideo).

Orbita i kluczowe momenty lotu sondy Parker Solar. Rozpoczęcie planowane jest na 11 sierpnia 2018, koniec września jest pierwszym zbliżeniem z Wenus, początek listopada jest pierwszym zbliżeniem ze Słońcem w odległości 24,8 miliona km. Pod koniec grudnia 2024 r. Powinno dojść do maksymalnej konwergencji ze Słońcem. Zdjęcie z parkersolarprobe.jhuapl.edu

Po pierwsze, urządzenie będzie oddalone o 24,8 miliona km od Słońca (stanie się to na początku listopada 2018 roku). Potem będzie musiał latać przez siedem lat na orbitach eliptycznych, które w aphelionie nieznacznie przekroczą orbitę Wenus. W sumie wykona on 24 orbity (i jeśli nie dojdzie do wypadków, a następnie więcej) wokół Słońca, przy czym siedmiu z nich będzie miało miejsce w pobliżu Wenus manewrów grawitacyjnych. Każdy z nich nieznacznie dostosowuje orbitę aparatu, zmniejszając jego okres i odległość do Słońca w peryhelium. W rezultacie, pod koniec 2024 r., Urządzenie osiągnie swój cel i wejdzie na orbitę z minimalnym peryhelium, "nurkując" głęboko w koronie słonecznej. Jednocześnie stanie się on najszybszym obiektem stworzonym przez człowieka – wszystkie te manewry grawitacyjne przyspieszą go do prawie 200 km / s w stosunku do Słońca.

Kolejną trudność stanowi duży strumień promieniowania ze Słońca (setki razy więcej niż na Ziemi).Jeśli w ogóle nie pokryjesz urządzenia, jego napełnienie ogrzeje się do 1400 ° C w momencie zbliżania się do Słońca, a wszystkie skomplikowane instrumenty po prostu zawiodą. Aby chronić ekran termiczny jest używany – Thermal Protection System (TPS). Składa się z trzech warstw: warstwa środkowa – 4,5 cala (11,43 cm) lekkiej pianki węglowej o niskiej przewodności cieplnej – otoczona jest dwoma cienkimi warstwami kompozytu węgiel-węgiel (grafitowa matryca wzmocniona włóknami węglowymi, zob. Wzmocniony węgiel-węgiel ). Zewnętrzna powierzchnia pokryta jest cienką warstwą białego ceramicznego materiału dobrze odbijającego światło, które nie jest niszczone przez wysokie temperatury i promieniowanie. TPS, podobnie jak parasol, zakrywa urządzenie przed słońcem, a większość urządzeń jest ukryta za nim (panele słoneczne na przykład rozwiną się po zdjęciu urządzenia ze Słońca i złożą się pod parasolem przy zbliżaniu się do peryhelium). Aby zmniejszyć ciepło z samego ekranu, łączy się on z blokiem instrumentów za pomocą specjalnej kratownicy z zaledwie sześcioma punktami mocowania. Aby zapewnić, że urządzenie było cały czas skierowane na Słońce przez chronioną stronę, stosuje się kilka automatycznych systemów orientacji.

Instalowanie osłony systemu ochrony termicznej w sondzie solarnej Parker

Oprócz ekranu TPS, system chłodzenia oparty na cyrkulacji wody pomaga kontrolować normalną temperaturę urządzenia. Bezpośrednio za osłoną znajduje się blok grzejników (duże czarne segmenty w górnej części urządzenia). Muszą promieniować nadmiar ciepła w kosmos. Od wewnątrz grzejnikach „szyty” rury, przez które woda przepływa, za pomocą którego przenoszenie ciepła pomiędzy różnymi częściami maszyny, w razie potrzeby – Ogrzewanie usuwa się i, w razie potrzeby ogrzać coś przeciwnego (jak podano w częściach cień może schłodzić do -140 ° C), woda przenosi ciepło we właściwe miejsce.

Przyrządy naukowe zainstalowane na sondzie Parkera są przeznaczone do przeprowadzenia czterech głównych eksperymentów: FIELDS, IS☉IS, WISPR, SWEAP.

W ramach eksperymentu POLA (Badania pola elektromagnetycznego) planowane jest wykonywanie bezpośrednich pomiarów pól magnetycznych za pomocą zainstalowanych magnetometrów. Razem z danymi dla promieniowania elektromagnetycznego w radiu z pięciu na sześć stóp anteny, a także od natężenia gęstości i osocza temperatury strumienia magnetycznego można uzyskać w tym samym doświadczeniu można ustawić rolę ogrzewania koronowe zjawisk, takich jak ultradźwiękowych fal uderzeniowych, ponowne połączenie magnetyczne , fale magnetosonowe i Alfven.

Pozycja instrumentów eksperymentu FIELDS – pięć dwumetrowych anten i trzy magnetometry

Cel eksperymentu IS☉IS (Zintegrowane badania naukowe nad Słońcem) – wykrywanie elektronów, protonów i ciężkich jonów przyspieszonych do wysokich energii w atmosferze słonecznej, a także określanie ich intensywności, widm energetycznych, składu i rozkładu kątowego. Pomiary te pomogą w dalszym badaniu zjawisk odpowiedzialnych za pogodę kosmiczną: koronalne wyrzuty masy, rozbłyski słoneczne, otwory koronalne (patrz zdjęcie dnia "Dziura koronowa") i przyspieszenie wiatru słonecznego (patrz zdjęcie dnia "Wiatr słoneczny").

Pozycja analizatora masy czasowej EPI-Lo i eksperymentu EPI-Hi IS☉IS

W ramach eksperymentu WISPR Teleskop optyczny Wide-field Imager for Solar PRobe otrzyma bardziej szczegółowe i głębokie obrazy korony słonecznej. Powinno to pomóc w znalezieniu związku pomiędzy zjawiskami na słońcu a nagrzewaniem korony i wykrycia przejawów efektów ogrzewania, takich jak mikrozamyski (patrz Nanoflares).

Położenie kamery szerokokątnej WISPR. Aby chronić przed nadmiernym światłem, jest wyposażony w liczne mieszanki i ekrany.

Cel eksperymentu SWEAP (Solar Wind Electrons and Protons) – oszacuj liczbę cząstek plazmy słonecznej za pomocą ładunku (elektronów, protonów i ciężkich jonów) i zmierz ich prędkość, ładunek, gęstość i temperaturę.Eksperyment ma na celu znalezienie i śledzenie mechanizmów przyspieszenia wiatru słonecznego, a także poszukiwanie połączenia tych mechanizmów z aktywnymi procesami na samym Słońcu i procesami ogrzewania ulicznego. Niektóre parametry są mierzone innymi metodami w eksperymencie IS☉IS. Wspólna praca IS☉IS i SWEAP umożliwi dopracowanie danych z obu eksperymentów.

Narzędzia eksperymentu SWEAP: cylinder Faradaya (SPC) i dwa wielokierunkowe analizatory elektrostatyczne (patrz analizator elektrostatyczny) – Span-A i Span-B

Oczywiście, Parker Solar Probe czeka również na nowe odkrycia, których nie sposób nawet przewidzieć.

Zdjęcie z parkersolarprobe.jhuapl.edu.

O misji Parkera i nadziejach astronomów zobacz też:
W stronę wiatru słonecznego.

Alexander Yarovitchchuk


* – Towarzysze kosmonauci! Amerykanie wylądowali na księżycu. Konsultowaliśmy się tutaj i zdecydowaliśmy, że polecisz do Słońca!
– Więc spalimy, Leonid Iljicz!
– Nie bój się, towarzysze, partia myślała o wszystkim. Lecisz w nocy.


Like this post? Please share to your friends:

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