Koronālo masu izmešana (saukta arī par saules uzliesmojumiem) ir nopietni bīstama lieta. Ikreiz, kad Saule izstaro šo lādēto daļiņu eksploziju, tā var radīt postījumus ar elektriskajām sistēmām, lidmašīnām un satelītiem šeit uz Zemes. Vēl ļaunāks ir kaitējums, ko tas var nodarīt astronautiem, kuri izvietoti uz ISS un kuriem nav Zemes atmosfēras aizsardzības. Kā tāds ir acīmredzams, kāpēc zinātnieki vēlas spēt labāk paredzēt šos notikumus.
Šī iemesla dēļ Smitsona astrofizikas observatorija un Čārlza Štarka draperu laboratorija - Kembridžā, Masačūsetsā bāzētā bezpeļņas inženierijas organizācija - strādā, lai izstrādātu specializētus sensorus NASA ierosinātajam saules kosmosa kuģim. Šis kosmosa kuģis, sākot darbību 2018. gadā, ielidos Saules atmosfērā un “pieskarsies” Saules sejai, lai uzzinātu vairāk par tās uzvedību.
Šis kosmosa kuģis - pazīstams kā Solar Probe Plus (SPP) - šobrīd tiek projektēts un būvēts Džona Hopkinsa universitātes Lietišķās fizikas laboratorijā. Pēc palaišanas SPP gandrīz septiņu gadu laikā izmantos septiņus Venus flybys, lai pakāpeniski samazinātu savu orbītu ap Sauli. Šajā laikā tas veiks 24 Saules lidojumus un nonāks Saules augšējā atmosfērā (koronā), nobraucot 6,4 miljonus km (4 miljoni jūdzes) no tās virsmas.
Šajā attālumā tas būs nobraucis 37,6 miljonus km (23,36 miljonus jūdzes) tuvāk Saulei nekā jebkurš kosmosa kuģis vēsturē. Tajā pašā laikā tas uzstādīs jaunu rekordu visātrāk kustīgajam objektam, ko jebkad būvējuši cilvēki - pārvietojas ar ātrumu līdz 200 km / sek (124,27 jūdzes / s). Un visbeidzot, tas tiks pakļauts karstumam un radiācijai, ar kuru nekad nav saskāries neviens kosmosa kuģis, ieskaitot temperatūru, kas pārsniedz 1371 ° C (2500 ° F).
Kā CepA paziņojumā presei sacīja Separs Tuohijs, Drapera kosmosa sistēmu biroja birojs:
"Šādai misijai būtu nepieciešams kosmosa kuģis un instrumenti, kas spēj izturēt galējās radiācijas, liela ātruma pārvietošanos un skarbos saules apstākļus - un tā ir tāda veida programma, kas dziļi pazīstama Draperam un Smitsona astrofizikas observatorijai."
Papildus tam, ka šī zonde būs pirmā vēsturiskā, tā sniegs jaunus datus par Saules aktivitāti un palīdzēs zinātniekiem attīstīt veidus, kā prognozēt lielākos kosmosa laika apstākļus - kas ietekmē dzīvību uz Zemes. Tas ir īpaši svarīgi laikmetā, kad cilvēki arvien vairāk paļaujas uz tehnoloģijām, kuras var negatīvi ietekmēt saules uzliesmojumi - sākot no lidmašīnām un satelītiem līdz ierīcēm un elektriskām ierīcēm.
Saskaņā ar neseno Nacionālās Zinātņu akadēmijas pētījumu tiek lēsts, ka milzīgs saules notikums šodien varētu nodarīt divus triljonus dolāru zaudējumus tikai ASV vien - un tādas vietas kā austrumu piekraste būtu bez enerģijas līdz gadam. Ja nebūtu elektrības, lai nodrošinātu apkuri, komunālos pakalpojumus, apgaismojumu un gaisa kondicionēšanu, šāda notikuma izraisītu nāves gadījumu skaits būtu ievērojams.
Tā rezultātā, attīstot uzlabotas brīdināšanas sistēmas, kas varētu ticami paredzēt, kad notiks koronālās masas izmešana, nav tikai bojājumu novēršana, bet arī cilvēku glābšana. Kā sacīja Džastins C. Kaspers, Smitsona astrofizikas observatorijas galvenais pētnieks un Mičiganas universitātes kosmosa zinātnes profesors:
“Papildus atbildēm uz fundamentāliem zinātnes jautājumiem ir paredzēts arī labāk izprast riskus, ko kosmosa laika apstākļi rada mūsdienu sakaru, aviācijas un enerģijas sistēmām, uz kurām mēs visi paļaujamies. Daudzas no tām sistēmām, uz kurām mūsdienu pasaulē paļaujamies, - mūsu telekomunikācijas, GPS, satelīti un elektrotīkli - varētu tikt ilgstoši traucētas, ja šodien notiktu liela saules vētra. Solar Probe Plus palīdzēs mums prognozēt un pārvaldīt kosmosa laika apstākļu ietekmi uz sabiedrību. ”
Šajā nolūkā SPP ir trīs galvenie zinātniskie mērķi. Pirmkārt, tā centīsies izsekot enerģijas plūsmai, kas silda un paātrina saules koronu un saules vēju. Otrkārt, tā izmeklētāji mēģinās noteikt plazmas un magnētisko lauku struktūru un dinamiku kā saules vēja avotu. Visbeidzot, tas izpētīs mehānismus, kas paātrina un transportē enerģētiskās daļiņas - it īpaši elektronus, protonus un hēlija jonus.
Lai to izdarītu, SPP tiks aprīkots ar modernu instrumentu komplektu. Viens no vissvarīgākajiem no tiem ir Smitsona astrofizikas observatorijas būvēts ar Drapera tehnisko atbalstu. Pazīstams kā Faraday kauss - un nosaukts slavenu elektromagnētisko zinātnieku Maikla Faradija vārdā - šo ierīci darbosies SAO un Mičiganas universitāte Annarbora.
Paredzēts izturēt traucējumus, ko rada elektromagnētiskais starojums, Faradija kauss mērīs Saules lādēto daļiņu ātrumu un virzienu, un tas būs tikai divi novietoti ārpus SPP aizsargājošā saules vairoga - vēl viena būtiska sastāvdaļa. Šis oglekļa kompozīcijas vairogs, kura biezums ir 11,43 cm (4,5 collas), nodrošinās, ka zonde var izturēt ekstremālos apstākļus, jo tā daudzos lidojošos lido caur Saules koronu.
Protams, misija rada vairākas problēmas, no kurām vismaz viena ir datu tveršana, darbojoties ekstrēmā vidē un dodoties ārkārtīgā ātrumā. Bet izmaksas noteikti ir tā vērtas. Gadiem ilgi astronomi ir pētījuši Sauli, bet nekad no Saules atmosfēras.
Lidojot pa saules enerģijas daļiņu dzimšanas vietu, SPP ir paredzēts, lai veicinātu mūsu izpratni par Sauli un Saules vēja izcelsmi un attīstību. Šīs zināšanas var ne tikai palīdzēt mums izvairīties no dabas katastrofas šeit uz Zemes, bet arī palīdzēt virzīties uz priekšu mūsu ilgtermiņa mērķim izpētīt (un pat kolonizēt) Saules sistēmu.
