NASA augusta sākumā gatavojas palaist vēsturisko zondi, lai “pieskartos saulei” - kura, pēc zinātnieku cerības, sagraus gadu desmitiem ilgus noslēpumus par mūsu zvaigzni.
Misija, ko dēvē par Pārkera Saules zondi, 24 reizes apvij Sauli, lidojot zvaigznes miljonu grādu atmosfērā, ko sauc par koronu.
Kosmosa kuģa biedējošais lidojuma plāns nav tikai uzdrīkstēšanās cīrulis; tas ir nepieciešams, lai atbildētu uz jautājumiem par sauli, kas zinātniekiem ir sastinguši gadu desmitiem ilgi. Dažos gadījumos viņu atbildes ietekmēs mūsu dzīvi uz Zemes. Bet zinātnieki izmanto arī ērtu piekļuvi saulei, lai ar zvaigznīti izprastu visas zvaigznes.
"Mums jāiet uz koronu, jo mēs esam paveikuši tik daudz zinātnes, skatoties uz zvaigzni," projekta zinātniece Nicola Fox, Džona Hopkinsa universitātes saules zinātniece, 20. jūlijā NASA preses konferences laikā sacīja par gaidāmo misiju. "Mēs esam apskatījuši to katrā atšķirīgā veidā, kā jūs varat iedomāties, katrā viļņa garumā; mēs pat esam gājuši ārpus Merkura orbītas. Bet mums jāiekļūst šajā darbības reģionā un reģionā, kur visas šīs noslēpumi ir patiesi. notiek ". [Jauns izskats saules atmosfērā rada norādes par noslēpumaino saules vēju]
Trīs noslēpumu risināšana
Pirmkārt, misija palīdzēs zinātniekiem izprast pašu koronu - it īpaši to, kā siltums pārvietojas pa saules atmosfēru. Šobrīd šī siltuma plūsma šķiet pretrunīgi pozitīva: korona temperatūra var sasniegt apmēram 300 reizes karstāku nekā saules virsma, neskatoties uz to, ka tā atrodas tālāk no reakcijas, kas darbina zvaigzni.
"Tā mums ir ļoti dīvaina, nepazīstama vide," preses konferences laikā sacīja NASA saules zinātnieks Alekss Jauns. "Mēs esam pieraduši pie domas, ka, ja es stāvu blakus ugunskuram un eju prom no tā, tas kļūst vēsāks - bet tas nav tas, kas notiek uz saules."
Zondes otrais uzdevums ir izpētīt, ko zinātnieki sauc par saules vēju - ļoti lādētu daļiņu plūdu, kas izplūst no saules un šķērso visu Saules sistēmu, veidojot burbuli, kas iezīmē mūsu kosmosa apkārtni.
Bet zinātnieki joprojām strādā, lai mēģinātu precīzi saprast, kā tas darbojas, un atkal notiek kaut kas ļoti dīvains - saules vējš kaut kā paātrinās līdz virsskaņai. "Saules vējš pāriet no vienmērīgas vēsmas līdz reālai virsskaņas plūsmai no koronas līdz miljoniem jūdžu stundā," sacīja Youngs. Zinātnieki cer, ka zondes mērījumi, lidojot gan taisnā saules vējā, gan gar tā strāvu, palīdzēs viņiem atrisināt šo noslēpumu.
Visbeidzot, zonde izpētīs vēl dramatiskākas sekas, kas rodas, dzīvojot netālu no mūsu zvaigznes, kas ik pa laikam kosmosā izvada plazmas mezglus. "Saule var uzspridzināt šos milzīgos materiāla plankumus - miljardiem tonnu saules atmosfēras, kurai ir vītne ar saules magnētisko lauku, kas dodas prom no saules miljonu jūdžu stundā," sacīja Youngs.
Šie tantrumi izraisa parādību kolekciju, ko zinātnieki dēvē par kosmosa laikapstākļiem, un, ja tie ir pietiekami dramatiski, uzliesmojumi var būt bīstami astronautiem un satelītiem viņu ceļā - un īpaši spēcīgi tie varētu izsist elektrotīklus šeit uz Zemes. Zinātniekiem ir daži paņēmieni, kā paredzēt viesuļvētru un viesuļvētru ekvivalentu kosmosā un laika apstākļos, taču viņi cer, ka misija šīs prognozes padarīs precīzākas.
Un, ja jūs esat šeit tikai skaistu attēlu dēļ, neuztraucieties; NASA ir rīkojusi arī dažus no tiem. Zondi satur kamera, kas projekta zinātniekiem parādīs kosmosa kuģa skatu, kas lido pa koronu. Tas nozīmēs nevis saules virsmas, bet pašas koronas attēlus ar attēliem, kas vairāk līdzinās tiem, kas uz Zemes radīti kopējā Saules aptumsuma laikā. [Skatieties Saules vienīgo koronu, kas parādās īslaicīgā saules aptumsuma video]
Kavējas tehnoloģijas
Zinātnieki ar šiem jautājumiem cīnās gadu desmitiem ilgi, bet bez resursiem, lai patiesībā sasniegtu zvaigznes. Lai to izdarītu, viņiem bija jāgaida tehnoloģija, lai Pārkera saules zondi pārvērstu realitātē.
Šīs tehnoloģijas vissvarīgākā sastāvdaļa ir siltuma vairogs, uz kuru lielākā daļa kosmosa kuģa instrumentu balstās kā aizsardzība pret satriecošo saules karstumu. Tā ir savādi veidota, nepiespiesta izskata plāksne no rūpīgi izstrādātiem oglekļa materiāliem, taču tā veic savu darbu: kad vairoga priekšpusē temperatūra sasniedza 2500 grādus pēc Fārenheita (1 370 grādi pēc Celsija), tā aizmugure ir tikai 600 grādi F (315 grādi C). ) - un paši instrumenti atrodas mierīgā 85 grādu F (30 ° C) temperatūrā.
Kosmosa kuģa instrumentus darbinās saules paneļi, taču šie paneļi bija jāpielāgo, lai vadītu pārāk spēcīgo ievadi, kas pieejama tik tuvu saulei. "Saules baterijām jāpaliek vēsām; tām nepatīk pārkarst, un, ja tās notiek, tās nedarbojas," sacīja Fokss. Tas nozīmēja pašdzesējošu paneļu projektēšanu, kurus kosmosa kuģis pats var pielāgot, pēc vajadzības lielāko daļu paneļu piestiprinot aiz siltuma vairoga.
Trešais svarīgais solis bija pārliecināšanās, ka zonde var parūpēties par sevi bez daudz cilvēku ieguldījuma. Zonde tuvākajā laikā atradīsies saules tālākajā pusē, un, ja kaut kas noies greizi, to nevarēs sazvanīt ar mājām - un pat tad, kad tā var signālu nodot, tā saskarsies ar 16 minūšu turp un atpakaļ komunikācijas nobīdi.
"Man patīk domāt par viņu [Pārkeru] kā neatkarīgu kosmosa kuģi," sacīja Fokss. "Viņa ir ļoti, ļoti autonoma. Viņai ir jārūpējas par sevi, kad viņa atrodas šajā koronālajā reģionā; cilpā nav neviena cilvēka." Tas nozīmē, ka kosmosa kuģis var automātiski noteikt, kad tam jāpārvieto sava pozīcija kosmosā, ņemot vērā to, cik daudz saules saņem atsevišķas kosmosa kuģa daļas. [Pieskaroties saulei: NASA misija pārdēvēta par “Parker Solar Probe”]
Raugoties nākotnē
Pārkera saules zonde atrodas NASA Kenedija kosmosa centrā, tā ir iesaiņota un gatava palaišanai, neskatoties uz nelieliem jautājumiem, kas aizkavē palaišanu par nedēļu, ieskaitot otra, rezerves temperatūras sensoru komplekta pievienošanu pēc bažām par sākotnējo komplektu.
Tagad kosmosa kuģis ir gatavs doties. "Mēs esam paveikuši visu darbu, visas pārbaudes; viņa beidzot izskatās tieši tā, kā es gaidīju, ka viņa izskatīsies no visām tām PowerPoint prezentācijām, kuras es redzēju pirms 10 gadiem," sacīja Foksa. "Viņa ir aizpogāta, izskatās skaista un ir pilnīgi gatava veikt savu lidojumu."
Kosmosa kuģim tagad ir paredzēts palaišanas logs, kas atveras 6. augustā plkst. 4:08 EDT (0808 GMT) un noslēdzas 19. augustā. Tas no Zemes tiks atstāts uz United Launch Alliance Delta IV raķetes ar diviem posmiem un kosmosā tiks iedarbināts trešais paātrinājuma posms.
Viss nepieciešamais ir nepieciešams, lai kosmosa kuģa virzītos pret sauli. "Mums jāiet tik ātri, jo mums ir jāzaudē Zemes ietekme," sacīja Lapsa. "Mēs nevēlamies ceļot apkārt ar Zemi; mēs vēlamies, lai varētu iet saules virzienā."
Kad kosmosa kuģis ir izbēdzis no Zemes vilkmes, tas lidos uz Venēras virzienā, apmēram sešas nedēļas pēc palaišanas planētai liekot palēnināties un atrasties mājā saulē. Tad tas ir uz sauli. Zonde veiks 24 orbītas ap sauli, kurā atrodas vēl seši pielāgojumi, kas izmanto Venēras ietekmi, lai zondi piestiprinātu tuvāk zvaigznei.
Orbītas ir formas kā ziedu ziedlapiņas, un zonde lielāko daļu datu apkopo 11 dienu laikā, kamēr tā atrodas ceturtdaļas attālumā no Zemes, un pēc tam šo informāciju nosūta uz mājām tās cilpas tālākajā daļā. Tuvākās pieejas laikā zonde lidos tikai 3,83 miljonu jūdžu (6 miljoni kilometru) virs saules virsmas ar ātrumu 430 000 mph (700 000 km / h), kas to padarīs par ātrāko cilvēka radīto objektu.
Visbeidzot, apmēram septiņus gadus pēc palaišanas kosmosa kuģim būs izlietota degviela, ko tā izmanto, lai pielāgotu savu ķermeni un saglabātu jutīgos instrumentus ārpus saules karstuma. Un tas būs Pārker Solar Probe beigu sākums.
"Tajā brīdī tās ķermeņa daļas, kas nav paredzētas pilnīgas saules vides redzēšanai, to redzēs, kosmosa kuģis sāks sadalīties lielos gabalos, un tad tas pakāpeniski un pakāpeniski kļūs mazāks," sacīja Fokss. "Man romantiski patīk domāt, ka viņa kļūs par korona daļu un mūžīgi riņķos ar sauli."
