Solar probe "Parker" • Alexander Yarovitchchuk • Videnskabeligt billede af dagen på "Elements" • Astronomi

Solar probe “Parker”

Q: Hvordan sender du det op?
A: Gå om natten! *
NASA Sun & Space Twitter

Opdatering: Lanceringen blev udsat for en dag – den 12. august kl. 3:31 EDT (10:31 Moskva tid). Lanceringen var vellykket.

Dette billede viser et NASA Parker Solar Probe rumfartøj, der flytter væk fra Jorden. Hvis alt går efter planen, vil Parker solens probe blive lanceret i dag fra cosmodrome ved Cape Canaveral klokken 03.33 EST (klokken 10:33 om Moskva) og et par timer senere efter adskillelsen af ​​alle raketfaser transportør, denne tegning vil svare til virkeligheden. Se live udsendelsen af ​​lanceringen.

Enheden er opkaldt efter amerikansk astrofysiker Eugene Parker (dette i øvrigt første gang, at missionen fik navnet på en anden levende person), det vigtigste arbejde er fokuseret på sol plasmafysik, og især, gjorde det muligt at forstå bedre, hvordan man opfører solens korona og sol vinden Et andet vigtigt resultat af Parker er forudsigelsen af ​​solmagnetosfærens spiralform. Disse fænomener er blevet undersøgt i mere end et halvt århundrede, men der er stadig ingen forståelse for, hvorfor corona er meget varmere end solens fotosfære, og hvordan præcis solvinden accelererer til supersoniske hastigheder.

91-årige Eugene Parker (i centrum) på missionens lanceringsbøjle med navnet. I baggrunden er Delta IV Heavy launch køretøjet med en probe ombord. Billeder fra NASA Twitter Sun & Space

Forskere håber, at Parker Solar Probes mission vil hjælpe med at finde svar på disse spørgsmål. Til dette vil han komme tæt på Solen på en rekordafstand – mindre end 7 millioner kilometer fra centrum af vores stjerne. Den nuværende rekord – omkring 44 millioner km – tilhører Helios mission og blev sat i anden halvdel af 70'erne. Til sammenligning: Mercury perihelion er omkring 46 millioner km.

Spacecraft Parker Solar Probe, installeret på tredje etape af det øverste stadium. En TPS varmeskærm er synlig over, til venstre er en af ​​to solpaneler. Billeder fra parkersolarprobe.jhuapl.edu

Det kan synes, at det er let at flyve tæt på Solen fra Jorden, men det er slet ikke tilfældet. Det største problem er at en eller anden måde slukker jordens hastighed, som altid er rettet vinkelret på solens retning og overført til raketen i øjeblikket af lanceringen. Og jorden flyver hurtigt: gennemsnitshastigheden er ca. 30 km / s. Parker Solar Probe vil blive lanceret på en af ​​de mest kraftfulde raketter, Delta IV Heavy, men ikke en enkelt raket kan klare satellitten så hurtigt i den modsatte retning og slukke jordens omdrejningshastighed.Derfor blev en ret kompliceret bane valgt til denne mission (se video).

Bane og nøgle øjeblikke af flyvningen Parker Solar Probe. Lanceringen er planlagt til 11. august 2018, slutningen af ​​september er den første tilnærmelse med Venus, begyndelsen af ​​november er den første tilnærmelse med solen i en afstand på 24,8 millioner km. I slutningen af ​​december 2024 bør der være maksimal konvergens med solen. Billede fra parkersolarprobe.jhuapl.edu

For det første vil enheden være 24,8 millioner km fra solen (dette sker i begyndelsen af ​​november 2018). Derefter skal han flyve i syv år i elliptiske baner, som i aphelion vil lidt gå ud over Venus bane. I alt vil han lave 24 baner (og hvis der ikke sker ulykker, så mere) omkring Solen, hvoraf syv gravitationsmanøvrer finder sted nær Venus. Hver af dem justerer en smule omgangen af ​​apparatet, hvilket reducerer sin periode og afstanden til solen ved perihelion. Som resultat heraf vil i slutningen af ​​2024 nå sit mål og gå i kredsløb med minimal perihelion, "dykker" dybt ind i solkoronaen. Samtidig bliver det det hurtigste menneskeskabte objekt – alle disse gravitationsmanøvrer vil accelerere den til næsten 200 km / s i forhold til solen.

Et andet problem er den store strålingsstrøm fra solen (hundredvis af gange mere end på jorden).Hvis du ikke dækker apparatet overhovedet, opvarmer fyldningen op til 1.400 ° C, når du nærmer dig solen, og alle komplekse instrumenter vil simpelthen mislykkes. For at beskytte varmen skjoldet bruges – Thermal Protection System (TPS). Den består af tre lag: Mellemlaget – 4,5 tommer (11,43 cm) let kulstofskum med lav varmeledningsevne – er omgivet af to tynde lag af et carbon-carbon-kompositmateriale (grafitmatrix forstærket med carbonfibre, se Forstærket kulstof-kulstof ). Den ydre overflade er dækket af et tyndt lag af hvidt keramisk materiale, som er godt reflekterende for lys, hvilket ikke ødelægges af høje temperaturer og stråling. TPS, som en paraply, dækker enheden fra solen, og de fleste enheder er gemt bagved det (solpaneler vil for eksempel udfolde sig, når enheden er fjernet fra solen og foldes under denne paraply, når den nærmer sig perihelion). For at reducere varmen fra selve skærmen, forbinder den med instrumentblokken med et specielt trusser med kun seks fastgørelsespunkter. For at sikre at enheden blev rettet mod solen hele tiden ved den beskyttede side, anvendes flere systemer med automatisk orientering.

Installation af et termisk beskyttelsesskærm på Parker Solar Probe

Ud over TPS-skærmen hjælper et kølesystem baseret på vandcirkulationen at styre enhedens normale temperatur. Lige bag skjoldet er en blok af radiatorer (store sorte segmenter i apparatets øverste del). De må udstråle overskydende varme i rummet. Fra indersiden suges radiatorerne af et rørsystem, hvorigennem vandet cirkulerer, hvorigennem varme udskiftes mellem forskellige dele af apparatet: Hvis det er nødvendigt, fjernes varmen, og hvis det er nødvendigt at varme noget op (og dele i skyggen kan afkøle ned til -140 ° C), vil vandet overføre varmen til det rigtige sted.

Videnskabelige instrumenter installeret på Parker sonden er designet til at udføre fire store eksperimenter: FIELDS, IS☉IS, WISPR, SWEAP.

Som led i eksperimentet FIELDS (Undersøgelse af elektromagnetiske felter) er det planlagt at udføre direkte målinger af magnetfelter ved hjælp af installerede magnetometre. Sammen med dataene om elektromagnetisk stråling i radiobåndet fra fem to meter antenner såvel som på intensiteten af ​​den elektromagnetiske flux, plasmadensitet og temperatur, som opnås i samme eksperiment, er det muligt at etablere en rolle i opvarmning af korona af sådanne fænomener som supersoniske stødbølger, magnetiske rekonnektioner , magnetosoniske og Alfven bølger.

Placeringen af ​​FIELDS eksperimentinstrumenterne – fem to meter antenner og tre magnetometre

Formålet med eksperimentet IS☉IS (Integreret Videnskabsundersøgelse af Solen) – Påvisning af elektroner, protoner og tunge ioner accelereret til høje energier i solatmosfæren, samt bestemmelse af deres intensitet, energispektre, sammensætning og vinkelfordeling. Disse målinger vil bidrage til yderligere at studere de fænomener, der er ansvarlige for vejrforhold: koronal masseudkastning, sollys, koronale huller (se billedet af dagen "Coronal hole") og acceleration af solvinden (se billede af dagen "Solvind").

Positionen af ​​time-of-flight massanalyserne EPI-Lo og EPI-Hi-eksperimentet IS☉IS

Som led i eksperimentet WISPR (Wide Field Imager til Solar PRobe) optisk teleskop vil modtage mere detaljerede og dybe billeder af solkoronaen. Det skal hjælpe med at finde sammenhængen mellem fænomenerne på solen og opvarmning af coronaen og detektere manifestationer af virkningerne af opvarmning, såsom mikroflasker (se Nanoflares).

Placeringen af ​​WISPR vidvinkel kamera. For at beskytte mod overdreven lys er den udstyret med mange blandinger og skærme.

Formålet med eksperimentet SWEAP (Solar Wind Electrons and Protons) – Estimere antallet af solplasma partikler med en ladning (elektroner, protoner og tunge ioner) og måle deres hastighed, ladning, densitet og temperatur.Forsøget er rettet mod at finde og spore mekanismerne til at fremskynde solvinden samt at søge forbindelsen mellem disse mekanismer med aktive processer på Solen selv og med processerne til koronaopvarmning. Nogle parametre måles ved hjælp af andre metoder i IS☉IS-eksperimentet. Det fælles arbejde med IS☉IS og SWEAP vil muliggøre raffinering af data fra begge eksperimenter.

SWEAP-eksperimentværktøjer: Faraday cylinder (SPC) og to multidirektionelle elektrostatiske analysatorer (se elektrostatisk analysator) – Span-A og Span-B

Og selvfølgelig venter Parker Solar Probe også på nye opdagelser, som nu endog er umulige at forudsige.

Billede fra parkersolarprobe.jhuapl.edu.

Om Parker-missionen og håbet om astronomer, se også:
Mod solvinden.

Alexander Yarovitchchuk


* – Comrades kosmonauter! Amerikanere landede på månen. Vi konsulterede her og besluttede at du vil flyve til solen!
– Så vi brænder, Leonid Ilyich!
– Vær ikke bange, kammerater, partiet tænkte på alt. Du flyver om natten.


Like this post? Please share to your friends:
Skriv et svar

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