НАСА се готви да пусне историческа сонда за „докосване до слънцето“ - която учените се надяват да разбуни десетилетия мистерии за нашата звезда - в началото на август.
Мисията, наречена соларна сонда „Паркър“, ще се върти около Слънцето 24 пъти, летейки в атмосферата на милиона градуса на звездата, наречена корона.
Плашещият план на полета на космическия кораб не е просто дръзка чучулига; необходимо е да се отговори на въпроси за слънцето, които спъват учените от десетилетия. В някои случаи техните отговори ще засегнат живота ни на Земята. Но учените се възползват и от удобния достъп до слънцето, за да разберат всички звезди чрез прокси.
"Трябва да отидем в короната, защото сме направили толкова много наука, гледайки звездата", заяви на 20 юли по време на пресконференция на НАСА за предстоящата мисия на научния сътрудник Nicola Fox, соларен учен от университета Джон Хопкинс. "Разглеждахме го по всеки различен начин, който можете да си представите, на всяка дължина на вълната; дори сме пътували извън орбитата на Меркурий. Но трябва да влезем в този регион на действие и в региона, където всички тези мистерии са наистина срещащи се." [Нов поглед вътре в атмосферата на Атмосферата на слънцето дава улики за мистериозния слънчев вятър]
Разрешаване на три мистерии
Първо, мисията ще помогне на учените да разберат самата корона - по-специално как топлината се движи през слънчевата атмосфера. В момента този топлинен поток изглежда противодействащ: Короната може да достигне температури около 300 пъти по-горещи от повърхността на Слънцето, въпреки че е по-далеч от реакциите, захранващи звездата.
"Това е много странна, непозната за нас среда", заяви по време на пресконференцията Алекс Йънг, соларен учен от НАСА. "Свикнали сме с идеята, че ако стоя до огън и се отдалеча от него, става по-хладно - но това не се случва на слънцето."
Втората задача на сондата е да проучи това, което учените наричат слънчевия вятър - потоп от силно заредени частици, който изтича от слънцето и пресича цялата Слънчева система, образувайки балончето, което бележи нашето съседство с космоса.
Но учените все още работят, за да се опитат да разберат как точно работи и отново се случва нещо много странно - слънчевият вятър някак се ускорява до свръхзвуков. "Слънчевият вятър преминава от някакъв постоянен бриз до действителен свръхзвуков поток от короната, който преминава на милиони мили в час", каза Йънг. Учените се надяват, че измерванията на сондата, докато лети както право в слънчевия вятър, така и по протежение на тока му, ще им помогнат да разрешат тази загадка.
И накрая, сондата ще проучи още по-драматична последица от това да живеем в близост до нашата звезда, която от време на време изстрелва в космоса възли от плазма. "Слънцето може да взриви тези огромни петна от материал - милиарди тонове слънчева атмосфера, нанизани на слънчево магнитно поле, пътуващи далеч от слънцето с милиони мили в час", каза Йънг.
Тези инертни вълни причиняват колекция от явления, които учените наричат космическо време и ако те са достатъчно драматични, изблиците могат да бъдат опасни за астронавтите и сателитите по пътя им - и особено силни могат да избият електропреносните мрежи тук на Земята. Учените разполагат с някои техники за предсказване на космическия и метеорологичен еквивалент на торнадо и урагани, но се надяват мисията да направи тези прогнози по-точни.
И ако сте просто тук за хубавите снимки, не се притеснявайте; НАСА организира и някои от тях. Сондата съдържа камера, която ще покаже на учените по проекта космическия кораб, който лети през корона. Това ще означава снимки не на повърхността на Слънцето, а на самата корона, като изображенията по-скоро приличат на тези, произведени на Земята по време на пълно слънчево затъмнение. [Гледайте неуловимата Корона на Слънцето се появява във видеоклип за слънчево затъмнение със закъснение]
Забавено за технологията
Учените се борят с тези въпроси от десетилетия, но без ресурсите, които всъщност да достигнат до звездите. За целта трябваше да изчакат технологията, която да превърне соларната сонда Parker в реалност.
Най-важната част от тази технология е топлинният щит, на който повечето от инструментите на космическия кораб разчитат като защита от изумителната топлина на слънцето. Това е странно оформена, неподходяща на вид плоча от внимателно изработени въглеродни материали, но тя върши своята работа: Когато температурите в предната част на щита достигнат 2500 градуса по Фаренхайт (1370 градуса по Целзий), гърбът му е едва 600 градуса F (315 градуса C) ) - и самите инструменти остават на баламутна 85 градуса F (30 C).
Инструментите на космическия кораб ще се захранват от слънчеви панели, но тези панели трябваше да бъдат адаптирани така, че да управляват свръхсилния вход, наличен толкова близо до слънцето. „Слънчевите клетки трябва да стоят на хладно; те не обичат да се прегряват и ако го направят, те не работят“, казва Фокс. Това означаваше проектиране на самоохлаждащи се панели, които космическият кораб може да регулира самостоятелно, прибирайки повечето панели зад топлинния щит, когато е необходимо.
Трети важен напредък беше да се гарантира, че сондата може да се грижи за себе си без много човешки принос. Сондата ще бъде от най-далечната страна на слънцето по време на най-близките си подходи, без никакъв начин да се обади вкъщи, ако нещо се обърка - и дори когато може да получи сигнал, ще се изправи пред 16-минутно изоставане в комуникацията.
"Обичам да мисля за нея [Паркър] като за независим космически кораб", каза Фокс. "Тя е високо, изключително автономна. Трябва да се грижи за себе си, когато е в този коронален регион; няма човек в примката." Това означава, че космическият кораб може автоматично да определи кога трябва да измести позицията си в космоса поради колко слънце получават отделни части от космическия кораб. [Докосване до Слънцето: Мисията на НАСА преименувана на „Соларна сонда на Паркър“]
Гледам напред
Соларната сонда Parker е в космическия център на Кенеди на НАСА, опакована е и готова за изстрелване, въпреки дребните проблеми, които забавят изстрелването с една седмица, включително добавянето на втори резервен набор от температурни сензори, след като опасенията първоначалния комплект ще не функционират.
Сега космическият кораб е готов да тръгне. "Ние свършихме цялата работа, всички проверки; тя най-накрая изглежда точно така, както очаквах да изглежда от всички онези презентации на PowerPoint, които видях преди 10 години", каза Фокс. "Тя е закопчана, изглежда красива и напълно готова да поеме своя полет."
Космическият кораб вече е планиран за изстрелващ прозорец, който се отваря на 6 август в 4:08 ч. EDT (0808 GMT) и се затваря на 19 август. Той ще остави Земята на борда на ракета на United Launch Alliance Delta IV с два степени и третият етап на ускорение ще се задейства в космоса.
Цялата тази сила е необходима, за да насочи пътя на космическия кораб към слънцето. "Трябва да вървим толкова бързо, защото трябва да загубим влиянието на Земята", каза Фокс. "Не искаме да пътуваме със Земята; искаме да можем да влезем към слънцето."
След като космическият кораб избяга от привличането на Земята, той ще лети към Венера, обвързвайки планетата около шест седмици след изстрелването си, за да се забави и да влезе в слънцето. След това е на слънцето. Сондата ще направи 24 орбита около слънцето, пресечена с още шест корекции, които използват влиянието на Венера, за да инчуират сондата по-близо до звездата.
Орбитите са оформени като цветни венчелистчета, като сондата събира по-голямата част от своите данни в 11-дневни разклонения, докато е на една четвърт от разстоянието до Земята, след което изпраща тази информация до дома в далечната част на своя контур. По време на най-близкия си подход сондата ще лети само на 3,83 милиона мили (6 милиона километра) над повърхността на Слънцето със скорост от 430 000 км / ч (700 000 км / ч), което ще я направи най-бързият обект, създаден от човека.
Накрая, около седем години след изстрелването, космическият кораб ще изтече от горивото, което използва, за да регулира тялото си и да пази чувствителните инструменти извън тежестта на слънчевата топлина. И това ще бъде началото на края за соларната сонда Parker.
"В този момент части от тялото, които не са проектирани да виждат пълната слънчева среда, след това ще го видят. Космическият кораб ще започне да се разпада на големи парчета и тогава той ще става постепенно и постепенно по-малък", каза Фокс. "Романтично обичам да мисля, че тя ще стане част от короната и ще излезе около орбитата на слънцето завинаги."
