Napi hírekkel kapcsolatban arról, hogy egy másik magánrepülő társaság elindította első (második, harmadik és így tovább) rakétáját, szállított rakományt az ISS-be, előkészíti az űrturisztikai szezon megnyitását és tervezi a legközelebbi szomszédos bolygók gyarmatosítását is, hírek a nagy állami űrügynökségektől kezdve valahogy elvesznek. Időközben emlékeztetünk arra, hogy a NASA légiközlekedési ügynöksége nagyon ambiciózus küldetést indított a Nap felfedezéséhez.
2018. augusztus 12-én Delta IV Heavy rakétát indítottak az Egyesült Államok légierő-bázisából, a floridai Canaveral partján. A rakomány egy "Parker" napenergia-szonda, amelynek feladata közel 150 millió kilométernyi világűr leküzdése és a Nappal való találkozás. Parkernek olyan közel kell lennie a csillaghoz, ahogyan még egyetlen űrhajó sem ért hozzá. A Nap felé vezető úton a szonda több gravitációs manővert hajt végre a Vénusz körül, és a NASA előrejelzései szerint az űrben a leggyorsabb ember által létrehozott tárgy. Ma beszélünk a misszióval kapcsolatos 10 legérdekesebb tényről.
Érintse meg a napot
A Parker Solar Probe feladata egy olyan küldetés, amelyet eddig egyetlen ember alkotta űrhajó nem tudott volna végrehajtani. Tanulni fogja a Nap külső légkörét. Az úgynevezett korona. Ehhez közel lesz a csillaghoz 6,2 millió kilométer távolságra, valójában "megérintve" a légkör külső rétegét. A készülék nemcsak a csillag rejtélyeinek megoldásával fog foglalkozni, hanem ismereteinkkel kiegészíti azt is, hogy a Nap hogyan befolyásolja bolygónk magnetoszféráját. Ennek a küldetésnek a fontosságát alig lehet túlbecsülni, mivel a technológiák egyre szélesebb körben elterjedtek, melyeket valamilyen módon befolyásol a Luminary tevékenysége. Lehetséges, hogy ez a küldetés növeli képességünket a Naprendszer egészének tanulmányozására.
50 éves felkészülés
Promóciós videó:
A szonda 2018. augusztusában történő elindítása a világűr-misszió több mint 50 éves fejlesztésének és tervezésének csúcspontja volt. A tudományos közösség rájött, hogy a nap koronája hőmérséklete a múlt század 40-es éveiben elérheti a millió Celsius fokot. Az úgynevezett napsugár létezésének megerősítésére (a korona által kiváltott nagy töltésű ionizált plazma részecskék) a 60-as években került sor. A tudósok azonban még mindig nem tudják megérteni, hogy a nap koronája hőmérséklete miért sokkal magasabb, mint a csillag felületének hőmérséklete. Ezenkívül nem világos, mi pontosan felgyorsítja a napszél részecskéit. A kutatók szerint ezekre a kérdésekre a válaszok csak a napkollektorral való közvetlen kapcsolat útján érhetők el.
Egy ilyen tanulmány elvégzésének ötletét először 1958-ban javasolták. Azóta több űrhajó közeledett a Naphoz, de egyikük sem közelítette meg a csillagot olyan közel, ahogyan azt a Parker napenergia-érzékelő jósolta.
A NASA első űrhajója, amelyet élő embernek neveztek el
A NASA repülésirányító ügynöksége különféle neveket adott űrhajóinak, ám egyikük sem volt a nevében még mindig élő emberről. A Parker napenergia-szonda Eugene Parker asztrofizikusról nevezték el, aki 1958-ban előre jelezte a napszél létezését.
Az 1950-es években Parker komplex elméletet fejlesztett ki arról, hogy a csillagok hogyan adják fel energiájukat. Bemutatta a "napszél" fogalmát, hogy leírja a Nap fokozatos energiakibocsátását, sőt egy olyan elméletet is javasolt, amely magyarázza a napsugár korona magasabb hőmérsékletének okát a csillag felületéhez képest. Ezenkívül az asztrofizikus megvizsgálta a Nap külső légkörének modelljét, ahol az anyag folyamatosan áramlik ki a koronából, és megmutatta, hogy a napszélsebesség növekszik a Naptól való távolság mellett, elérve a szuperszonikus értékeket. A tudós azt is elemezte, hogy a táguló korona milyen hatással van a Nap közelében található mágneses mezőre, és megállapította, hogy a mezőnek a Nap forgása miatt spirálisnak kell lennie. A napszél sebességére és a napelemes mágneses tér spirálszerkezetére vonatkozó következtetéseit később űrhajók segítségével megerősítették. Parker most 91 éves. Korának ellenére, augusztus 12-én, a szonda elindításának napján, az asztrofizikus volt jelen az indítókomplexumban.
napos szél
A misszió fő tudományos célkitűzései általában a napszélhez kapcsolódó titkok köré összpontosulnak. A koronában keletkező gázok óránként 1,6 millió kilométeres sebességet érhetnek el. A NASA tudósai azt remélik, hogy kitalálják, miért olyan meleg a napkorona és mi pontosan felgyorsítja a napszélét. Ezeket a dolgokat nem lehet kitalálni, ha a forrás közelében nem találjuk meg az ezekért a folyamatokért felelős mechanizmusokat.
A nap nagyon nehéz elérni
Valójában a Nap felé történő eljutás 55-szer több energiát igényel, mint a Marsra való menés. Először is, a Földtől a csillagunkig mért távolság körülbelül 150 millió kilométer. De itt a távolság nem az egyetlen probléma. A fő probléma itt az úgynevezett oldalsó sebesség, vagyis a kívánt mozgásvektorhoz viszonyított sebesség.
Az oldalirányú sebesség elvének megértéséhez meg kell érteni, hogy a testek miként mozognak a pályán. Valójában a Nap körüli pályán lévő összes tárgy végtelenül esik a csillagra. Az oldalsó sebesség azonban nem engedi számukra, hogy leesjenek, mivel valójában meghaladják azt a testet, amelyre esnek. A Föld 108 000 kilométer / óra sebességgel mozog a Nap körül. Ennek eredményeként, amikor az űrhajó elhagyja a Föld körüli pályát, előre halad az űrben és elkezdi esni a Napra, de folyamatosan hiányzik, mivel oldalsó sebessége megmarad. A csillag eléréséhez az eszköznek egyszerűen le kell esnie.
Az oldalirányú sebesség kérdésének kezelése érdekében a NASA azt tervezi, hogy a Vénusz körül gravitációs segítő manővereket alkalmaz. Lehetővé teszik majd ezt a mutatót majdnem teljesen eloltani, ugyanakkor növelik a Parker Solar Probe maximális sebességét, amely csúcspontján akár 200 kilométer / másodperc is lehet.
Gravitációs manőverek a Vénusz körül
A lehető legközelebb a Naphoz, a Parker Solar Probe-nek több gravitációs segítő manővert kell végrehajtania a Vénusz körül a következő 7 évben.
A Vénusz első repülése után a szonda ellipszis pályára lép 150 nap alatt (a Vénusz periódusának 2/3-a), 3 pályát hajtva végre, amikor a Vénusz 2-et állít elő. A második repülés után a periódus 130 napra csökken. Kevesebb, mint 2 pálya körül (198 nap) az űrhajó harmadik alkalommal találkozik a Vénussal. Ez lerövidíti a periódusot a Vénusz idejének felére (112,5 nap). A negyedik ülésen az időtartam már 102 nap lesz. 237 nap után a szonda ötödik alkalommal találkozik a Vénussal, és a forgási idő 96 napra csökken (Vénusz 3/7). A készülék ebben a pillanatban már 7 fordulatot fog végrehajtani, amikor a Vénusz csak 3-at fog tenni. A hatodik ülésre csaknem két évvel az előző után kerül sor, és ez az idő 92 napra rövidül (a velencei 2/5 része). Újabb öt fordulat után a Nap körül a szonda hetedik és utoljára találkozik a Vénussal, ez 88-89 napra csökken.így még közelebb kerülhet a naphoz.
Az emberi történelem leggyorsabb űrhajója
A Vénusz körüli számos gravitációs asszociációs manővernek köszönhetően az űrhajó végül 692 000 kilométer / óra sebességet képes elérni, gyorsabban, mint bármely más, az ember által épített űrszonda.
Ebben az időben a leggyorsabb űrhajó a "Juno" szonda, amelyet a Jupiter tanulmányozására terveztek. Jelenlegi sebessége körülbelül 266 ezer kilométer / óra. A Voyager 1 űrhajó, amelyet az 1970-es évek végén indítottak a csillagközi tér meghódítására, és a Naprendszert 35 évvel később hagyta el, sebessége körülbelül 61 000 kilométer / óra. A Parker Solar Probe maximális sebessége meghaladja a Juno és a Voyager 1 sebességének kétszeresét.
Hőpajzs
A szonda hővédő palettája ugyanolyan lenyűgöző, mint a legnagyobb sebessége. A készülék elülső részén található fényvédő átmérője 2,4 méter. Úgy tervezték, hogy tükrözze a szonda tudományos berendezéseinek extrém hőjét. A képernyő vastagabb 11,5 centiméter. Két szénlemez közé beágyazva szén-kompozit habból áll. A nap felé néző előlapot egy speciális fehér kerámia festék borítja, amely a hőt a lehető leghatékonyabban tükrözi. A felhasznált anyagok meglehetősen könnyűvé tették a pajzsot. Súlya mindössze 73 kilogramm.
Az űrben a hőmérséklet több ezer fok lehet, de egy adott tárgy nem melegszik fel, mivel a hőmérsékletet a részecskék sebessége határozza meg, míg a hőt az általuk szállított energia teljes mennyisége méri. A részecskék gyorsan mozoghatnak (magas hőmérséklet), de ha kevés ezek közül, akkor kevés energia lesz (kevés hő). Kevés részecske van az űrben, így kevés közülük képes átvinni az energiát a készülékbe.
A leg autonómabb űrhajó
A hővédő pajzs hatékonyságának egyik magyarázata a nagyon „intelligens” szoftver, amely irányítja az űrhajót. Amikor a szonda a Nap közelében van, a kapcsolat a Földdel egyoldalúan megszakad 8 percenként. Ez idő alatt a szonda mindössze 10 másodperc alatt képes önállóan elvégezni a szükséges beállításokat.
A szonda alkotói az esetleges események kialakulásának minden lehetséges forgatókönyvét bevezették a szoftverébe, amelyet elképzeltek, így a készülék szükség esetén képes önállóan megváltoztatni a védő-képernyő dőlésszögét és elfordulási szögét.
Nicola Fox, a Parker Solar Probe Projekt kutató munkatársa a vízi járművet "az ember által valaha létrehozott leg autonómabb űrhajónak" nevezi.
Egyedi rakomány
Idén márciusban a NASA felkérte a nyilvánosságot, hogy vegyen részt egy akcióban, amelyben a százezrek résztvevőinek nevét emléktáblára helyezik, és egy szondával együtt eljuttatják a Napba. Az egyik résztvevő William Shatner, a színész, aki Kirk kapitányt játszotta a Star Trek epikus játékában. Összességében több mint 1,1 millió ember kérelmet küldött nevének a típustáblára való felvételére a NASA-hoz.
„Ez valószínűleg az emberiség története egyik legambiciózusabb és extrém intelligencia küldetése. Ezenkívül az űrhajó annyi embert fog nevezni, amennyire támogatják a missziót”- mondta Nicola Fox programkutató.
Nikolay Khizhnyak
