В декабре прошлого года солнечный зонд НАСА "Паркер" вошел в атмосферу Солнца. Такого достижения нет еще ни у одного космического аппарата. Этот маленький герой сможет дать ответ на многие вопросы – например, о природе солнечного ветра и поведения звезды.
«Паркер», запущенный с мыса Канаверал в 2018 году – великое творение человечества. Кажется странным, что ему уделялось так мало внимания в СМИ. Пока мы восхищались новыми «Теслами» и айфонами, этот аппарат показал невозможное. Во-первых, зонд спроектирован так, чтобы выдерживать адскую жару и радиацию. Во-вторых, он является самым быстрым объектом, когда—либо построенным людьми. Его орбитальная скорость составляет 692 тысячи километров в час. А в прошлом ноябре «Паркер» разогнался до сумасшедшей скорости – 163 километра… в секунду. Это довольно шустрая машинка.
И, в-третьих, «Паркер» смог подобраться к Солнцу на максимально близкое расстояние за всю историю исследований космоса. Это – 8.5 миллионов километров. Но, казалось бы, что в этом рекордного? 8.5 миллиона километров – это огромное расстояние. Но давайте вспомним, сколько от Земли до Солнца. 150 миллионов километров. Если вся эта линия – расстояние до желтой звезды, то наш друг сейчас подобрался вот к этой точке.
Перенесем это на пропорции Земли. Если бы мы вылетели из Москвы в Лондон на самолете и двигались по прямой, то оказавшись над Северным морем – вот в этой точке – мы были бы в 141 километре от столицы Великобритании. Именно на таком расстоянии – но в космических масштабах – сейчас находится «Паркер».
Данные, которые собрал аппарат, пока что неполные. Окончательные результаты будут готовы к 2025 году, когда миссия аппарата подойдет к концу. Вот тогда мы и выпустим видео с итогами миссии. А сейчас давайте вернемся к вопросу, ради которого вы открыли эту статью – как близко может подобраться к Солнцу человек и космический аппарат?
8.5 миллиона километров - это все же немалое расстояние. Это равносильно тому, чтобы объехать Землю по экватору 212 раз подряд.
Зонд НАСА "Гелиос-2" в 1976 году приблизился к поверхности Солнца на расстояние 43,5 миллиона километров. Это ближе, чем любой другой космический корабль, когда-либо подходивший к этому небесному телу. Но «Паркер» подойдет примерно в пять раз ближе, чем Гелиос-2.
Технология исследования солнечной энергии прошла долгий путь. Тем не менее инженерам все еще необходимо учитывать некоторые ограничения — и не похоже, что в ближайшее время мы отправим астронавтов в путешествие к солнцу.
Наиболее очевидной проблемой является сильная жара. Температура поверхности солнца составляет просто невероятные 5500 градусов по Цельсию. Любопытно, но область, окружающая солнце, еще жарче.
Вы наверняка видели этот ореол света, который появляется из-за Луны во время затмения? Это солнечная корона. Слой пузырящейся плазмы представляет собой самую верхнюю часть атмосферы Солнца. Корона начинается примерно в 2100 километрах над поверхностью и простирается далеко в космос.
Там очень жарко. В некоторых местах корона может быть в 300 раз горячее поверхности. Никто не знает, почему это так; НАСА надеется, что солнечный зонд Паркера найдет какие-то подсказки.
На какое расстояние человек может подобраться к Солнцу? Если наш воображаемый космический корабль будет иметь теплозащиту, аналогичную современной космической капсуле, это защитит его до температуры около 2500 ° C. Так можно подобраться на 2 миллиона километров к Солнцу. Но это будет запредельно жарко. Скафандры, которые используют космонавты НАСА, могут защитить их от температур до 121 градуса по Цельсию. Как только этот порог будет превышен, скафандр превратится в микроволновку. Так что предел в два миллиона километров – максимальный для человека. А если космонавт покинет свой корабль в таком скафандре, он тут же потеряет сознание от обезвоживания и умрет.
Но все это теоретически. Не стоит представлять астронавтов, которые, теряя сознание, еле выживают в раскаленном корабле. Они не подберутся на такое расстояние, ведь на пути к Солнцу есть проблема куда серьезнее, чем сильная жара. И это – радиация. Солнце испускает огромное количество излучения, которое мы воспринимаем как видимый свет. Чем ближе мы к желтой звезде – тем больше шансы погибнуть от радиации. Исследование, проведенное в 2016 году, показало, что астронавты, которые летали за пределами низкой околоземной орбиты, чаще умирали от сердечных приступов или инсультов, чем их коллеги, которые оставались ближе к планете.
Если бы вас отправили к Солнцу в обычном скафандре НАСА, то радиация унесла бы вашу жизнь еще до того, как вы достигли бы середины пути между Землей и Солнцем.
Для защиты большинства своих приборов для сбора данных PSP был оснащен изготовленным на заказ теплозащитным экраном, состоящим из двух плат из углеродного композита, внешнего слоя отражающей краски и легкого пенопластового сердечника. Щит больше похож на панцирь улитки, чем на панцирь черепахи: вместо того, чтобы охватывать весь зонд, он находится с одной его стороны. При обращении к солнцу эта "Система тепловой защиты" защитит приборы, расположенные за ней, от теплового излучения, которое будет в 475 раз мощнее, чем все, что испытывают спутники на околоземной орбите.
Чтобы PSP выполняла свою работу, система тепловой защиты должна постоянно находиться лицом к солнцу. Двигатели всегда будут направлять щит в правильное положение. Этим двигателям нужно топливо, и в конце концов космический корабль выдохнется. Солнечный зонд Parker был спроектирован так, чтобы облететь вокруг Солнца не менее 24 раз. После того, как его миссия закончится в 2025 году, топлива не хватит, чтобы двигатели работали намного дольше. Незащищенные части PSP затем сместятся к солнцу и распадутся, превратив зонд в огромное количество космической пыли.