На этом рисунке показан космический аппарат НАСА Parker Solar Probe , удаляющийся от Земли.
Ученые надеются, что миссия аппарата Parker Solar Probe поможет найти ответы на вопросы, почему корона гораздо горячее фотосферы Солнца и как именно солнечный ветер ускоряется до сверхзвуковых скоростей. Ради этого он сблизится с Солнцем на рекордное расстояние — меньше 7 миллионов километров от центра нашей звезды. Нынешний рекорд — около 44 млн км — принадлежит аппаратам миссии Helios и был установлен еще во второй половине 70-х годов. Для сравнения: перигелий Меркурия — около 46 млн км.
Космический аппарат Parker Solar Probe, установленный на третьей ступени разгонного блока. Сверху виден теплозащитный экран TPS, слева — одна из двух солнечных батарей.
Может показаться, что прилететь близко к Солнцу с Земли просто, но это совсем не так. Основная сложность в том, чтобы как-то погасить скорость самой Земли, которая всегда направлена перпендикулярно направлению на Солнце и передается ракете в момент старта. А Земля летит быстро: средняя скорость составляет около 30 км/с. Аппарат Parker Solar Probe был запущен на одной из самых мощных ракет — Delta IV Heavy , но ни одна ракета не справится с тем, чтобы разогнать спутник так быстро в противоположном направлении и погасить орбитальную скорость Земли. Поэтому для этой миссии была выбрана довольно сложная траектория.
Орбита и ключевые моменты полета Parker Solar Probe. Первое сближение с Солнцем на расстоянии 24,8 млн км. В конце декабря 2024 года должно случиться максимальное сближение с Солнцем.
Сначала аппарат пройдет в 24,8 млн км от Солнца. Затем ему предстоит семь лет летать по эллиптическим орбитам, которые в афелии будут слегка выходить за орбиту Венеры. В общей сложности он совершит 24 витка (а если не случится никаких аварий — то и больше) вокруг Солнца, на семи из которых произойдут гравитационные маневры у Венеры. Каждый из них слегка скорректирует орбиту аппарата, уменьшая ее период и расстояние до Солнца в перигелии. В итоге в конце 2024 года аппарат достигнет своей цели и выйдет на орбиту с минимальным перигелием, глубоко «занырнув» в солнечную корону. Заодно он станет и самым быстрым рукотворным объектом — все эти гравитационные маневры разгонят его почти до 200 км/с относительно Солнца.
Еще одна трудность — это большой поток излучения от Солнца (в сотни раз больше, чем на Земле). Если никак не прикрыть аппарат, то его начинка в моменты сближения с Солнцем будет нагреваться до 1400°C, и все сложные приборы просто выйдут из строя. Для защиты используется теплозащитный экран — Thermal Protection System (TPS). Он состоит из трех слоев: средний слой — 4,5 дюйма (11,43 см) легкой углеродной пены с низкой теплопроводностью — окружен двумя тонкими слоями композитного материала типа углерод-углерод (графитовая матрица, усиленная углеродными волокнами. Внешняя поверхность покрыта тонким слоем белого хорошо отражающего свет керамического материала, который не разрушается от высоких температур и радиации. TPS, как зонтик, прикрывает аппарат от Солнца, и большая часть приборов скрыта за ним (солнечные батареи, например, будут раскрываться при удалении аппарата от Солнца и складываться под этот зонтик при приближении к перигелию). Чтобы уменьшить нагрев от самого экрана, он соединяется с приборным блоком особой фермой всего с шестью точками крепления. Чтобы аппарат был всё время направлен на Солнце защищенной стороной, используется несколько систем автоматической ориентации.
Установка защитного экрана Thermal Protection System на аппарат Parker Solar Probe
Помимо экрана TPS контролировать нормальную температуру аппарата помогает система охлаждения, основанная на циркуляции воды. Непосредственно за щитом располагается блок из радиаторов (большие черные сегменты в верхней части аппарата). Они должны излучать в пространство излишки тепла. С внутренней стороны радиаторы «прошиты» системой трубок, по которым циркулирует вода, с помощью которой осуществляется теплообмен между разными частями аппарата: если надо — тепло отводится, а если надо наоборот подогреть что-то (а находящиеся в тени части могут остывать до −140°С), то вода перенесет тепло в нужное место.
Научные инструменты, установленные на зонде «Паркер», предназначены для проведения четырех крупных экспериментов: FIELDS, IS☉IS, WISPR, SWEAP.
В рамках эксперимента FIELDS (Electromagnetic Fields Investigation) планируется выполнить прямые измерения магнитных полей с помощью установленных магнитометров.
Цель эксперимента IS☉IS (Integrated Science Investigation of the Sun) — детектирование электронов, протонов и тяжелых ионов, ускоренных до высоких энергий в атмосфере Солнца, а также определение их интенсивности, энергетических спектров, состава и углового распределения.
В рамках эксперимента WISPR (Wide-field Imager for Solar PRobe) оптический телескоп будет получать более детальные и глубокие изображения Солнечной короны.
Цель эксперимента SWEAP (Solar Wind Electrons Alphas and Protons) — оценить количество частиц солнечной плазмы, обладающих зарядом (электронов, протонов и тяжелых ионов) и измерить их скорость, заряд, плотность и температуру.
И конечно, от Parker Solar Probe ждут также новых открытий, которые сейчас еще даже невозможно предсказать.
Источник информации https://elementy.ru/kartinka_dnya/666/Solnechnyy_zond_Parker
Это интересно
0
|
|||
Последние откомментированные темы:
-
Ответы на детские вопросы про "Лунную Афёру"
(1)
kauperwud
,
28.02.2022
-
Космический корабль в несколько километров: все, что известно о новом проекте Китая
(2)
андрей1
,
27.02.2022
-
ЗАГАДКИ "ПАРАДОКСА ФЕРМИ" БОЛЬШЕ НЕТ?
(3)
donskarloss@gmail.com
,
27.02.2022
-
Марсианские реки
(1)
donskarloss@gmail.com
,
27.02.2022
-
Семь спорных причин считать, что на Земле существовали цивилизации до людей
(1)
donskarloss@gmail.com
,
24.02.2022
20240423082912