Миссия НАСА отправилась прямо к Солнцу. Зачем - и как это вообще возможно?. 21.by

Миссия НАСА отправилась прямо к Солнцу. Зачем - и как это вообще возможно?

13.08.2018 09:29 — Новости Hi-Tech | IT.Tut.by  
Размер текста:
A
A
A

Космический зонд «Паркер», запущенный 12 августа с мыса Канаверал после переноса старта на сутки, должен впервые в истории пролететь сквозь солнечную корону, фактически прикоснувшись к нашей звезде, пишет Русская служба Би-би-си.

Идея подобной миссии обсуждалась с самого начала космической эры, но осуществить ее было невозможно: на подлете к Солнцу любой аппарат должен элементарно расплавиться и сгореть.

Лишь не так давно технологии позволили оснастить зонд достаточной теплозащитой, которая позволит ему несколько раз вплотную подлететь к раскаленной атмосфере звезды, где температура достигает сотен тысяч градусов.

«Мы десятилетиями изучали Солнце — и наконец-то отправляемся туда, где все происходит», — сказал накануне запуска один из руководителей проекта НАСА Алекс Янг.

Близкий незнакомец

Несмотря на относительную близость — по космическим меркам, конечно, — мы не так уж и много знаем о нашей звезде.

Например, одна из главных загадок Солнца — почему внешняя часть атмосферы звезды в сотни раз горячее, чем поверхность звезды. Это все равно как если бы нам становилось жарче по мере удаления от костра.

Невооруженным глазом с Земли мы можем наблюдать лишь ничтожную часть солнечного излучения, поэтому Солнце представляется нам очень спокойным и неизменным диском.

Миссия НАСА отправилась прямо к Солнцу. Зачем - и как это вообще возможно?
Так выглядит Солнце на самом деле. Фото: NASA

На самом же деле его в самом прямом смысле непрерывно разрывают на части мощные взрывы, в результате чего потоки заряженных частиц и электромагнитного излучения — так называемый солнечный ветер — разлетаются на миллиарды километров вокруг.

Это открытие сделал в середине XX века американский астроном Юджин Паркер. Именно в его честь назван аппарат. 91-летний ученый был на месте запуска и попрощался с «Паркером».

На Земле порывы солнечного ветра вызывают северные сияния, магнитные бури и другие явления, известные под общим названием «космическая погода».

Подобные вспышки не только влияют на наше самочувствие, но и вносят помехи в радиосвязь, нарушают работу спутников, а иногда приводят к серьезным сбоям в электросетях. В 1989 году, например, буря была настолько мощной, что солнечный ветер на несколько часов полностью обесточил канадскую провинцию Квебек, а северные сияния можно было наблюдать во Флориде и в Техасе, где обычно их не бывает.

Миссия НАСА отправилась прямо к Солнцу. Зачем - и как это вообще возможно?
Так выглядит в первые секунды вспышка на Солнце, если снять ее в разном световом диапазоне. Фото: NASA

«Наш мир постоянно омывается солнечной энергией, — объясняет один из руководителей проекта из Университета Джонса Хопкинса Ники Фокс. — Но у нас нет четкого понимания, что за механизмы несут к нам солнечный ветер, и именно это мы собираемся выяснить».

Однако есть у миссии и совершенно практический смысл. Ученые надеются, что при помощи этого исследования они смогут лучше понять природу солнечного ветра — и, возможно, научиться предсказывать космическую погоду.

Например, в ближайшее время планируется отправить первых людей на Марс. Миссия продлится три с половиной года, и если за время полета на Солнце произойдет достаточно интенсивная вспышка, то все астронавты погибнут. На Земле от космического излучения нас защищает магнитосфера планеты, в открытом же космосе укрыться от солнечного ветра невозможно — его внезапный порыв может уничтожить электронику корабля и вызвать необратимые мутации в ДНК экипажа.

В самое пекло

«Паркер» должен ответить на несколько вопросов — в частности, почему ускоряется солнечный ветер и как заряженным частицам удается достигать околосветовых скоростей. Для этого ему нужно будет максимально приблизиться к Солнцу, окунувшись в верхние слои атмосферы звезды.

По словам одной из руководителей миссии Николин Виалл, «у нас есть возможность засунуть градусник в самую корону (так называют внешние слои атмосферы Солнца. — Прим. Би-би-си) и посмотреть, как поднимается температура».

Миссия НАСА отправилась прямо к Солнцу. Зачем - и как это вообще возможно?
Первооткрыватель солнечного ветра Юджин Паркер в Университете Чикаго. Фото: UNIVERSITY OF CHICAGO

Но как «засунуть градусник» в Солнце так, чтобы он не расплавился?

От палящих лучей зонд укроет беспрецедентная термозащита: экран из многослойного углепластика толщиной около 12 см и сложная система из семи датчиков, задача которой — автономно, без сигнала с Земли, контролировать, чтобы аппарат всегда был повернут к Солнцу нужной, то есть защищенной, стороной.

Стоит «Паркеру» хотя бы частично высунуться за защитный экран — и аппарат, на создание и запуск которого потрачено 1,5 млрд долларов, рискует в лучшем случае выйти из строя, а в худшем — превратиться в сгусток плазмы.

Чтобы понять, как 12-сантиметровый экран может защитить от разрушительного жара звезды, нужно помнить о разнице между теплом и температурой. Температура измеряет, насколько быстро движутся частицы, а тепло — общее количество переносимой ими энергии. Частицы могут двигаться с невероятной скоростью (высокая температура), но если их количество невелико, то и передать много энергии они не смогут. Например, вы можете безболезненно ненадолго засунуть руку в разогретую духовку — но не в кипящую воду.

В открытом космосе — в условиях почти полного вакуума — частиц, способных разогреть аппарат, ничтожно мало. Верхние слои солнечной короны чрезвычайно разрежены, и хотя температура там достигает миллионов градусов, защитный экран «Паркера» нагреется только до 1300−1400 градусов.

При этом сам аппарат будет работать в весьма комфортных условиях около 30 градусов по Цельсию, а «хвост» трехметрового зонда, отвернутый от Солнца, и вовсе будет погружен в настоящий космический холод — около 130 градусов ниже ноля. Заднюю часть «Паркера» даже придется нагревать дополнительно, чтобы могла нормально работать расположенная там электроника.

17 лет ожидания

Владимир Красносельских — сотрудник французского Национального центра научных исследований, его команда отвечает за магнитные датчики одного из четырех установленных на «Паркере» инструментов под названием FIELDS. Задача прибора — измерять электрические и магнитные поля вокруг аппарата.

Именно разработчикам FIELDS из Университета Беркли принадлежит идея «тараканьих усов» — тонких датчиков, вынесенных за пределы защитного экрана для более точного измерения разности потенциалов электрического поля. Сам Владимир сравнивает их с клеммами автомобильного аккумулятора.

Миссия НАСА отправилась прямо к Солнцу. Зачем - и как это вообще возможно?
Владимир Красносельских ждал запуска 17 лет — но с еще большим нетерпением ждет первых результатов миссии

Владимир рассказывает, что изначально параллельно с «Паркером» планировалось запустить аналогичный зонд Европейского космического агентства. Аппараты должны были проводить измерения на расстоянии 10 и 60 радиусов от Солнца, но европейскую миссию пришлось отложить на 2020 год.

Работу над проектом FIELDS Владимир начал еще в 2001 году — так что этого запуска НАСА он ждал 17 лет. Ученому особенно обидно, что стартовал «Паркер» только тогда, когда ему уже пора на пенсию и он уже не сможет набрать собственную команду для анализа собранной прибором информации.

«Запуск для нас не самое интересное, мы ждем первых данных, — говорит Красносельских. — Ведь до настоящего времени никто ничего подобного не делал. Уникальна не только сама миссия, но и наш эксперимент на ней».

При этом собранные на Солнце данные замеров аппарат сможет передать ученым, только когда вернется к Земле — точнее, приблизится к ней на минимальное расстояние. А этот «тур» составляет 88 дней — еще почти три месяца мучительного ожидания после запуска.

При этом пока никто точно не знает, какие именно результаты принесет миссия — и когда им удастся найти практическое применение.

Владимир грустно шутит, что наука, которой он занимается, с одной стороны, недостаточно фундаментальная, чтобы получать за нее Нобелевские премии (ее не удостоился даже сам Юджин Паркер, несмотря на все свои открытия), а с другой — недостаточно прикладная, чтобы на нее охотно выделяли деньги.

«Нам постоянно приходится убеждать людей в том, что то, чем мы занимаемся, действительно нужно, — улыбается Красносельских. — Но давайте дождемся очередной интенсивной вспышки на Солнце — и тогда все скажут: какую же полезную работу делали эти ученые!»

 
 
Чтобы разместить новость на сайте или в блоге скопируйте код:
На вашем ресурсе это будет выглядеть так
Космический зонд «Паркер», запущенный 12 августа с мыса Канаверал после переноса старта на сутки, должен впервые в истории пролететь сквозь солнечную корону,...
 
 
 


Архив (Новости Hi-Tech)

21.by в социальных сетях

Свежие газеты

22.03.2019
Mir24.TV Belarus
Івацэвіцкі веснік
Кобринский вестник
Навiны Палесся
Полесская правда
Пинский Вестник
Двинская правда (Верхнедвинск)
Гарадоцкi веснiк
Новости Докшицы
Міёрскія навіны
Голас Сененшчыны
Клiч Радзiмы
Герой працы
Газета Авангард
Новости Волковыска
Вороновская газета
Ивьевский край
Полымя
Lida.Info
Светлы шлях
Единство
Новости Дзержинска
Нясвижскiя навiны
Слуцк Город
Смалявiцкi край
Soligorsk News
Маяк Преднепровья
Радзiма
Горецкий вестник
Савецкая вёска
Кировец
Голас Касцюкоушчыны
Новости Хотимска
Святло кастрычнiка (Мстиславль)
23.03.2019
Mir24.TV Belarus
Полесская правда
Пинский Вестник
Гарадоцкi веснiк
Новости Докшицы
Чырвоны прамень
Газета Авангард
Вороновская газета
Ивьевский край
Полымя
Светлы шлях
Единство
Нясвижскiя навiны
Слуцк Город
Soligorsk News
Маяк Преднепровья
Радзiма
Горецкий вестник
Кировец
Голас Касцюкоушчыны
Кричевская жизнь
Святло кастрычнiка (Мстиславль)


Партнёры

© 2004-2018 21.by
Яндекс.Метрика