Ir pagājušas 124 dienas kopš dienas, kad tika palaista Parker Solar Probe, un vairākas nedēļas kopš tā pietuvojās zvaigznei vistuvāk. Tagad zinātnieki pievēršas tuvās pieejas datiem. Četri pētnieki nesenajā Amerikas Ģeofiziskās savienības sanāksmē Vašingtonā D. C. dalījās tajā, ko viņi cer, ka viņi var mācīties no zondes. Viņi cer, ka dati par Pārkera Saules Zondi palīdzēs viņiem atbildēt uz gadu desmitiem veciem jautājumiem par Sauli, tās koronu un Saules vēju.
Zinātnieki, kuri pētīja Sauli, to jau ilgu laiku ir paredzējuši, un gaidīšana ir bijusi tā vērta.
“Heliophysicists vairāk nekā 60 gadus ir gaidījis, lai šāda misija būtu iespējama. Saules noslēpumi, kurus vēlamies atrisināt, gaida koronā. ” - Nikola Foksa, NASA mītnes Heliophysics nodaļas direktore.
Uztraukums ir viscaur PSP pirmajā saules starojuma fāzē. No 2018. gada 31. oktobra līdz 11. novembrim Parker Solar Probe pabeidza pirmo saules sastapšanās fāzi, veicot ātrumu caur Saules ārējo atmosfēru - koronu - un savācot nebijušus datus ar četriem visprogresīvāko instrumentu komplektiem. PSP 24 reizes riņķos pa Sauli 24 saules fāzēs. Misijas laikā zonde izmantos 7 Venus gravitācijas veicinošos flybys, lai pakāpeniski sašaurinātu savu orbītu ap Sauli.
Katra Saules saskares fāze notiek, kad zonde atrodas 0,25 AU Saules robežās, un šajos laikos zinātnes instrumenti vāks datus. Šajā laikā zonde tiks pakļauta ārkārtējam karstumam un starojumam, un tā nevar sazināties. Tikai tad, kad tā iziet no katras fāzes, tā var nosūtīt savus datus atpakaļ uz Zemi, lai heliofiziķi apdomātos.
"Parker Solar Probe nodrošina mūs ar mērījumiem, kas nepieciešami, lai izprastu saules parādības, kuras mūs gadu desmitiem ilgi satrauc." - Nour Raouafi, PSP projekta zinātnieks, JHU / APL.
Pirmais saules enerģijas radīšanas posms ir pabeigts, un, lai arī misijai vēl ir daudz darba, Pārkera zinātnieki dalījās tajā, ko viņi cer iemācīties no misijas Amerikas Ģeofizikas savienībā Vašingtonā.
Kad tika izstrādāta PSP misija, zinātnieki vēlējās pievērsties trim svarīgiem jautājumiem saistībā ar heliofiziku:
- Kā Saules ārējā atmosfēra - korona - tiek sasildīta līdz temperatūrai, kas ir aptuveni 300 reizes augstāka par redzamo virsmu zemāk?
- Kā saules vējš tik ātri tiek paātrināts līdz lielajam ātrumam, ko novērojam?
- Kā dažas no Saules enerģētiskākajām daļiņām raķetē prom no Saules vairāk nekā uz pusi no gaismas ātruma?
"Parker Solar Probe nodrošina mūs ar mērījumiem, kas nepieciešami, lai izprastu saules parādības, kuras mūs gadu desmitiem ilgi satrauc," sacīja Nour Raouafi, Parker Solar Probe projekta zinātnieks Džons Hopkinsa Universitātes Lietišķās fizikas laboratorijā Laurā, Mērilendā. "Lai aizvērtu saiti, ir nepieciešama vietējā saules korona un jaunā saules vēja paraugu ņemšana, un Parker Solar Probe to dara."
Neviens kosmosa kuģis nekad nav bijis tik tuvu saulei kā PSP, tāpēc zinātnieki precīzi nezina, ko sagaidīt no datiem. Viņi zina, ko cer iemācīties, bet nevar būt pārliecināti.
"Mēs nezinām, ko gaidīt tik tuvu Saulei, līdz iegūstam datus, un mēs, iespējams, redzēsim dažas jaunas parādības," sacīja Raouafi. "Pārkers ir izpētes misija - jaunu atklājumu potenciāls ir milzīgs."
PSP ziņojumi liecina, ka pirmajā zinātnes posmā tika iegūti kvalitātes dati. Daļēji tas ir saistīts ar Venēras lidojumu, kad zonde varēja veikt dažus planētas mērījumus, pārbaudot, vai instrumenti darbojas. Daži dati no pirmās zinātniskās fāzes ir lejupielādēti, bet heliofiziķiem būs jāgaida, lai saņemtu visu roku. Misijas profila izaicinājumu dēļ daži zinātniskie dati no šīs tikšanās netiks novirzīti uz leju līdz pēc misijas otrās saules tikšanās 2019. gada aprīlī.
Pārkera Saules zonde nav vienīgais kosmosa kuģis, kas pēta Sauli. Pie citiem kuģiem pieder SOHO (Solar Heliospheric Observatory), SDO (Solar Dynamics Observatory) un STEREO-A (Saules un zemes attiecību observatorija uz priekšu). Bet neviens no šiem trim nav nonācis tik tuvu saulei kā PSP, kaut arī viņi veic svarīgu zinātni paši.
"Pārkera Saules zonde dodas uz reģionu, kurā mēs nekad agrāk nebijām viesojušies," sacīja Terijs Kucera, saules fiziķis NASA Goddard kosmosa lidojumu centrā Grīnbeltā, Mērilendā. "Tikmēr no attāluma mēs varam novērot Saules koronu, kas virza sarežģīto vidi ap Pārkera saules zondi."
Tālāk redzamajā gif ir redzami NASA Saules un zemes attiecību novērošanas centra (STEREO-A) kosmosa kuģa faktiskie dati, kā arī Parker Solar Probe atrašanās vieta, kad tas lido pa Saules ārējo atmosfēru tās pirmajā saules starojuma fāzē 2018. gada novembrī. Šie attēli nodrošina galvenais konteksts Pārkera Saules Zondes novērojumu izpratnei. (Attēla kredīts: NASA / STEREO)
Katrs kosmosa kuģis, kas pēta Sauli, sniedz atšķirīgu kontekstu un skatu uz to, ko citi redz. PSP ceļos līdz .25 AU robežām, bet STEREO riņķo ap Sauli ap 1 AU. SDO atrodas ģeo-sinhronā Zemes orbītā, un SOHO ir Halo orbītā ap Saules – Zemes LaGrange 1 punktu.
"STEREO misija ir saistīta ar heliosfēras novērošanu no dažādām vietām, un Pārkers ir tās sastāvdaļa - mērījumu veikšana no perspektīvas, kāda mums nekad agrāk nav bijusi," sacīja Kucera.
Zinātne ir pieaugoša, un zinātnieki ar PSP vēlas norādīt, ka pakāpeniska Saules darbības modeļu uzlabošana ir PSP darba sastāvdaļa, pat ja mēs nesaņemam atbildes uz jautājumiem.
Modeļi ir labs veids, kā pārbaudīt teorijas par Saules pamatā esošo fiziku. Izveidojot simulāciju, kas balstās uz noteiktu mehānismu, lai izskaidrotu koronālo sildīšanu - piemēram, noteikta veida plazmas viļņu, ko sauc par Alfvén viļņu - zinātnieki var pārbaudīt modeļa prognozes, salīdzinot ar faktiskajiem Parker Solar Probe datiem, lai redzētu, vai tie sakrīt. Ja viņi to dara, tas nozīmē, ka pamatā esošā teorija varētu būt tā, kas patiesībā notiek. Ja viņiem to nav, tas tiek atgriezts pie rasēšanas tāfeles.
"Mums ir bijuši daudz panākumu, prognozējot saules korona struktūru kopējo saules aptumsumu laikā," sacīja Riley. "Parker Solar Probe nodrošinās nepieredzētus mērījumus, kas vēl vairāk ierobežos modeļus un tajos iestrādāto teoriju."
PSP rekordliels ātrums ir būtisks tā darbam.
Saule griežas apmēram reizi 27 dienās, kad mēs to redzam no Zemes, un Saules struktūras, kas virza lielu daļu savas aktivitātes, pārvietojas kopā ar to. Tas rada problēmas zinātniekiem, jo viņi nevar būt pārliecināti, vai redzamās mainības nosaka aktivitātes izraisošā reģiona faktiskās izmaiņas - laika izmaiņas - vai tas ir saistīts ar saules enerģijas saņemšanu no jauna avota reģiona - telpiskās variācijas . PSP ātrums nozīmē, ka tas var pārspēt šo problēmu.
Zemāk redzamā gif ir no modeļa, kas parāda, kā Saules vējš izplūst no Saules, ar Pārkera Solar Probe WISPR instrumenta perspektīvu pārklājumu.
Kredīti: Predictive Science Inc.
Atsevišķos punktos Pārkera Saules Zonde pārvietojas pietiekami ātri, lai gandrīz precīzi atbilstu Saules rotācijas ātrumam, tas nozīmē, ka Pārkers uz īsu laika brīdi “virzās” virs vienas Saules zonas. Zinātnieki var būt pārliecināti, ka datu izmaiņas šajā laika posmā izraisa nevis saules rotācija, bet gan faktiskās izmaiņas uz Sauli.
Pārkera saules zonde ir daļa no NASA programmas Living with the Star programmas, lai izpētītu Saules-Zemes sistēmas aspektus, kas tieši ietekmē dzīvi un sabiedrību.
- NASA paziņojums presei: Gatavošanās atklāšanai ar NASA Pārkera Saules zondi
- NASA: AGU 2018 - gaidāmi dati un zinātniski atklājumi no NASA Pārkera Saules zondes
- NASA paziņojums presei: Pārkera Saules zonde ziņo par labu stāvokli pēc ciešas Saules pieejas
- NASA paziņojums presei: Parker Saules zondes pārtraukumu rekords kļūst par vistuvāko kosmosa kuģi saulei
- NASA: Pārkera saules zonde
- NASA Dzīve ar zvaigzni programma
