Saules zonde "Parker" • Aleksandrs Yarovitchchuk • Zinātniskā bilde par dienu "Elementi" • Astronomija

Saules zonde “Parker”

J: Kā jūs to nosūta?
A: doties naktī! *
NASA Sun & Space Twitter

Atjauninājums: palaišana tika atlikta uz vienu dienu – 12. augustā plkst. 3:31 EDT (10:31 pēc Maskavas laika). Uzsākšana tika veiksmīga.

Šajā attēlā redzams NASA Parker Solar Probe kosmosa kuģis, kas atkāpjas no Zemes. Ja viss notiks saskaņā ar plānu, tad Parker Saules zonde tiks uzsākta šodien no kosmometra Canaveralas kape plkst. 3:33 EST (plkst. 10:33 pēc Maskavas laika) un pēc dažām stundām pēc visu raķešu posmu atdalīšanas pārvadātājs, šis zīmējums atbilst realitātei. Noskatīties tiešraides sūtīšanas laikā.

Ierīce ir nosaukta pēc amerikāņu astrofizikas Eugenija Parkera (tas ir, starp citu, pirmais gadījums, kad misija saņēma vēl dzīvojošā cilvēka vārdu), kura galvenie darbi bija veltīti saules plazmas fizikai un jo īpaši ļāva labāk saprast, kā saules koronā un saules enerģijā vējš Vēl viens svarīgs Parker rezultāts ir saules magnetosfēras spirāles formas prognozēšana. Šīs parādības tika pētītas vairāk nekā pusgadsimtu, bet joprojām nav izpratnes, kāpēc korona ir daudz karstāka nekā saules fosfēra un kā precīzi saules vējš paātrinās līdz virsskaņas ātrumam.

91 gadus vecais Eugene Parkers (centrā) misijas palaišanas paliktņā, kuram ir viņa vārds. Fonā ir Delta IV smagā izkraušanas sistēma ar zondēm uz kuģa. Fotogrāfijas no NASA Twitter Sun & Space

Zinātnieki cer, ka Parker Solar Probe misija palīdzēs rast atbildes uz šiem jautājumiem. Šim nolūkam viņš nokļūs tuvu Saules rekorda attālumam – mazāk nekā 7 miljoniem kilometru attālumā no mūsu zvaigznes centra. Pašreizējais ieraksts – aptuveni 44 miljoni km – pieder Helios misijai un tika noteikts 70. gadu otrajā pusē. Salīdzinājumam: dzīvsudraba perifērs ir aptuveni 46 miljoni km.

Kosmosa kuģis Parker Solar Probe, kas uzstādīts augšējā posma trešajā posmā. TPS siltuma vairogs ir redzams virs, pa kreisi ir viens no diviem saules paneļiem. Fotogrāfijas no parkersolarprobe.jhuapl.edu

Var šķist, ka no Zemes ir viegli lidot tuvu Sauli, bet tas vispār nav iespējams. Galvenā grūtība ir kaut kā sabojāt pašu Zemes ātrumu, kas vienmēr ir vērsts perpendikulāri Saules virzienam un tiek raidīts uz raķeti brīdī, kad tas tiek palaists. Un Zeme lido ātri: vidējais ātrums ir aptuveni 30 km / s. Parker Solar Probe tiks palaists uz viena no spēcīgākajām raķetēm – Delta IV Heavy, taču ne viena raķete var tik ātri tikt galā ar satelītu tā pretējā virzienā un nomierināt zemes orbitālo ātrumu.Tāpēc šai misijai tika izvēlēta diezgan sarežģīta trajektorija (skat. Videoklipu).

Orbit un galvenie momenti lidojuma Parker Solar Probe. Izlaidums ir plānots 2018. gada 11. augustā, septembra beigās ir pirmais tuvināšanās Venusai, novembra sākums ir pirmais tuvināšanās saulei 24,8 miljonu km attālumā. 2024. gada decembra beigās vajadzētu būt maksimālai konverģencei ar sauli. Attēls no parkersolarprobe.jhuapl.edu

Pirmkārt, ierīce būs 24,8 miljoni km no saules (tas notiks 2018. gada novembra sākumā). Tad septiņus gadus viņam būs jālidē eliptiskajos orbītā, kas apelionā nedaudz pārsniegs Veneras orbītu. Kopumā viņš pavērsīs 24 orbītas (un, ja nelaimes gadījumi nenotiks, tad vairāk) ap Sauli, pie septiņiem no kuriem gravitācijas manevriem notiks Veneras tuvumā. Katrs no tiem nedaudz koriģē aparatūras orbītu, samazinot tā periodu un attālumu līdz saule pie perilāles. Tā rezultātā 2024. gada beigās ierīce sasniegs savu mērķi un iet uz orbītā ar minimālu perifēli, "niršanas" dziļi saules koronā. Tajā pašā laikā tas kļūs par ātrāko cilvēka radīto objektu – visi šie gravitācijas manevri paātrinās to līdz pat 200 km / s, salīdzinot ar Sauli.

Vēl viena grūtība ir liela starojuma plūsma no Saules (simtiem reižu vairāk nekā uz Zemes).Ja jūs neredzat aparātu vispār, tā sasildīšanās laikā sasildīs līdz 1400 ° C, kad tuvosies Sauli, un visi sarežģītie instrumenti vienkārši neizdosies. Lai aizsargātu siltuma vairogu, tiek izmantots – siltuma aizsardzības sistēma (TPS). Tā sastāv no trīs slāņiem: vidusslānis – 4,5 collas (11.43 cm), kuru gaismas oglekļa putas kuram ir zema siltumvadītspēja – ieskauj divām plānām kārtām kompozīcijas materiālu, piemēram, ar oglekļa-oglekļa (grafīta matricā, ko pastiprina oglekļa šķiedrām, skat stiegrotas ar oglekļa-oglekļa. ) Ārējā virsma ir pārklāta ar plānu baltā keramikas materiāla, kas labi atspoguļo gaismu, ko neiznīcina augsta temperatūra un starojums. TPS, tāpat kā lietussargs, sedz ierīci no saules, un lielākā daļa ierīču ir paslēptas aiz tā (piemēram, saules paneļi, piemēram, tiks izvērsušies, kad ierīce tiks noņemta no saules, un, kad tā tuvojas pie perifērijas, salieciet šo saulessargu). Lai samazinātu siltumu no paša ekrāna, tas savieno instrumentu bloku ar īpašu kopni, kurā ir tikai seši piestiprināšanas punkti. Lai nodrošinātu, ka aizsargierīce visu laiku ir vērsta uz sauli, tiek izmantotas vairākas automātiskās orientācijas sistēmas.

Parker Solar Probe siltuma aizsardzības sistēmas aizsargu uzstādīšana

Papildus TPS ekrānam dzesēšanas sistēma, kas balstīta uz ūdens cirkulāciju, palīdz kontrolēt ierīces parasto temperatūru. Tieši aiz vairola ir radiatoru bloka (lielie melni segmenti aparāta augšējā daļā). Viņiem jāraizē siltuma pārpalikums kosmosā. No iekšpuses radiatori tiek ievilkti caur cauruļu sistēmu, caur kuru cirkulē ūdens, caur kuru notiek siltuma apmaiņa starp dažādām aparāta daļām: vajadzības gadījumā siltums tiek noņemts, un, ja nepieciešams, lai silda kaut ko (un to daļas var atdzist līdz -140 ° C), ūdens pārnes siltumu pareizajā vietā.

Parker zondes instalētie zinātniskie instrumenti ir paredzēti četru lielāko eksperimentu veikšanai: FIELDS, ISlaidIS, WISPR, SWEAP.

Kā daļa no eksperimenta LAIKS (Elektromagnētisko lauku izpēte) magnētisko lauku tiešos mērījumus plānots veikt, izmantojot uzstādītos magnetometrus. Kopā ar elektromagnētiskā starojuma datiem radiofrekvenču joslā no piecām divu metru antenām, kā arī no elektromagnētiskā plūsmas intensitātes, plazmas blīvuma un temperatūras, kas tiks iegūti tajā pašā eksperimentā, ir iespējams noteikt lomu šādu parādību korona apsildē, piemēram, virsskaņas šoka viļņus, magnētiskos savienojumus , magnetoskaņas un Alfvena viļņi.

FIELDS eksperimenta instrumentu stāvoklis – pieci divu metru antenas un trīs magnetometri

Eksperimenta mērķis ISlaidIS (Saules integrētā zinātniskā izpēte) – elektronu, protonu un smago jonu noteikšana, kas paātrinājušies līdz augstām enerģijām saules gaismā, kā arī to intensitātes noteikšana, enerģijas spektri, sastāvs un leņķiskais sadalījums. Šie mērījumi palīdzēs tālāk pētīt parādības, kas ir atbildīgas par kosmosa laika apstākļiem: koronālas masas novirzes, saules starojuma avoti, koronālas caurumi (skatiet dienas attēlu "Koronālas caurums") un saules vēja paātrinājumu (skatiet dienas attēlu "Saules vējš").

Lidojuma laika masas analizatoru EPI-Lo un EPI-Hi eksperimenta ISlaidIS atrašanās vieta

Kā daļa no eksperimenta WISPR (Optiskā teleskopa platleņķa attēla uztvere saules enerģijai) saņems sīkāk izstrādātus un dziļākos saules koronu attēlus. Tam vajadzētu palīdzēt atrast saikni starp Saules parādībām un koronācijas sildīšanu un noteikt apkures seku izpausmes, piemēram, mikroplūsmas (skat. Nanoflares).

WISPR platleņķa kameras stāvoklis. Lai pasargātu no pārmērīgas gaismas, tas ir aprīkots ar daudziem maisījumiem un ekrāniem.

Eksperimenta mērķis SWEAP (Saules vēja elektroni un protoni) – novērtē saules plazmas daļiņu skaitu ar lādiņu (elektroni, protoni un smagie joni) un mēra to ātrumu, maksu, blīvumu un temperatūru.Eksperimenta mērķis ir atrast un izsekot saules vēja paātrināšanas mehānismus, kā arī meklēt šo mehānismu savienojumu ar aktīviem procesiem uz pašu sauli un koronāro apkures procesu. Daži parametri tiek mērīti ar citām metodēm ISQLIS eksperimentā. ISCEDIS un SWEAP kopīgais darbs ļaus uzlabot abu eksperimentu datus.

SWEAP eksperimentu rīki: Faraday cilindrs (SPC) un divi daudzšķautņu elektrostatiskie analizatori (skat. Elektrostatiskais analizators) – Span-A un Span-B

Un, protams, arī Parker Solar Probe gaida jaunus atklājumus, kurus pat tagad ir pat neiespējami paredzēt.

Attēls no parkersolarprobe.jhuapl.edu.

Par Parkera misiju un astronomu cerībām skat. Arī:
Ceļā uz saules vēju.

Aleksandrs Yarovitchchuk


* – Brāļi kosmonautos! Amerikāņi nokrita mēnesī. Mēs apspriedāmies šeit un nolēmām, ka lidosit uz sauli!
– Tad mēs sadedzināsim, Leonīds Iļjids!
– Nebaidies, biedri, puse domāja par visu. Jūs lidosiet naktī.


Like this post? Please share to your friends:
Atbildēt

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