Через год, 24 декабря, солнечный зонд NASA «Паркер» промчится мимо Солнца на сверх-скорости в 195 км/с. Ни один искусственный объект не двигался так быстро и не приближался так близко к нашей звезде - всего в 6,1 миллиона км от «поверхности» Солнца. «По сути, мы почти приземлимся на звезду», - сказал Нур Рауафи (Nour Raouafi), ученый проекта Parker. Это будет монументальное достижение для всего человечества и эквивалентно высадке на Луну в 1969 году.
Солнечный зонд Parker, @NASAИстория создания проекта
Паркер - cолнечный исследовательский зонд, названный в честь астрофизика Юджина Паркера, ставший первым космическим аппаратом, запущенным с целью изучения короны Солнца непосредственно изнутри. Запуск зонда состоялся 12 августа 2018 года, и он может совершать многоразовые и все более близкие проходы мимо Солнца. Parker Solar Probe оборудован передовыми инструментами, способными регистрировать высокочувствительные данные о солнечных ветрах, магнитных полях, плазме и температуре в короне Солнца. Этот аппарат разработан так, чтобы выдерживать экстремальные условия гелиосферы - околосолнечной области, где температуры и радиационные уровни весьма высоки.
Как известно, главная цель миссии "Паркер" – раскрыть тайны короны Солнца и изучить физические процессы, происходящие в его атмосфере. Эти данные помогут сделать важные открытия в области солнечной физики и понять влияние Солнца на нашу планету и солнечную систему в целом. "Паркер" также поможет ученым прогнозировать солнечную активность и ее влияние на нашу технологическую инфраструктуру, включая сети электроэнергии, спутники связи и навигации, а также космические аппараты.
Миссия 2024 года
Миссия, запланированная на конец 2024 года, позволит Паркеру преодолеть расстояние в 4% Солнце-Земля (149 миллионов км). При этом скорость Паркера будет зависеть от огромного гравитационного притяжения при приближении к Солнцу. А чтобы представить себе, что это будет за скорость, можно привести аналогию полета из Нью-Йорка в Лондон менее чем за 30 секунд, что кажется совершенно не достижимым.
Задача, с которой Паркер при этом столкнется , будет огромной. В перигелии, ближайшей к звезде точке орбиты зонда, температура в передней части космического корабля, вероятно, достигнет 1400°С. И стратегия состоит в том, чтобы быстро войти и быстро уйти, выполнив измерения солнечной среды с помощью набора инструментов, развернутых за толстым тепловым экраном.
У Паркера есть камера бокового обзора, позволяющая обнаруживать свет, рассеянный частицами солнечной короны, @NASA
Наградой, как надеются исследователи, станут прорывные знания о некоторых ключевых солнечных процессах, главным из которых станет более четкое объяснение функционирования короны Солнца, внутренняя часть которой может достигать миллионов градусов и более. Эта таинственная парадоксальная температурная структура Солнца известна как «Problem of the coronal heating».
Проблема перегрева солнечной короны
Казалось бы, температура должна убывать с увеличением расстояния от ядра звезды, однако это не так в случае с Солнцем. В то время как температура фотосферы составляет около 6000 ° C, температура в короне варьируется от нескольких миллионов до десятков миллионов градусов Цельсия. Существуют три основные гипотезы, пытающиеся объяснить феномен перегрева солнечной короны.
1. Магнитные взрывы. Эта гипотеза предполагает, что перегрев солнечной короны может быть вызван магнитными взрывами, известными как солнечные вспышки. Эти взрывы могут приводить к резкому увеличению температуры короны.
2. Волновые процессы. Другая гипотеза связана с идеей, что перегрев короны может быть вызван волновыми процессами. Например, акустические волны или волны Альвена могут передавать энергию от солнечной поверхности в корону, что приводит к ее нагреву.
3. Магнитное переключение. Эта гипотеза предполагает, что магнитные поля солнечной короны могут играть ключевую роль в перегреве. Взаимодействие магнитных полей может приводить к быстрой перестройке и выбросам энергии, что приводит к повышению температуры.
Все эти гипотезы представляют различные механизмы, которые могут способствовать перегреву солнечной короны и требуют дальнейшего изучения.
Также в области короны, выходящий наружу поток заряженных частиц - электронов, протонов и тяжелых ионов - внезапно ускоряется до сверхзвукового ветра, движущегося со скоростью 400 км/с. Ученые до сих пор не могут полностью объяснить это. Но это имеет решающее значение для улучшения прогнозов поведения Солнца и явлений «космической погоды».
Последнее относится к мощным выбросам частиц и магнитных полей Солнца, которые могут ухудшить связь на Земле и даже вывести из строя электросети. Радиация также представляет опасность для здоровья астронавтов.
Солнечный зонд Parker, @NASA
На днях Parker совершил один из своих близких подходов к Солнцу. На 2024 год запланировано еще три, прежде чем он совершит оборот вокруг Венеры к 6 ноября, чтобы изменить свою орбиту и сделать 24 декабря историческим событием.
Руководитель исследовательского отдела NASA доктор Ники Фокс (Nicky Fox) сказала, что новизной пролета 24 декабря станет время, в течение которого зонд будет находиться в короне - оно будет гораздо больше, чем при предыдущем пролете. «Мы не знаем, что мы обнаружим, но мы будем искать волны солнечного ветра, связанные с нагревом», — сказала она в интервью изданию BBC.
«Я подозреваю, что мы почувствуем множество различных типов волн, которые будут указывать на сочетание процессов, о которых люди спорят годами».
Наступающий 2024 год станет кульминацией миссии Паркера. Он не сможет приблизиться к Солнцу после декабря. Среди прочих причин указывается, что его орбита больше не сможет позволить себе пролететь мимо Венеры, чтобы настроить свою траекторию на еще более узкий путь. Однако, если Паркер подойдет ближе за счет сокращения тени, отбрасываемой его большим щитом, часть космического корабля все равно подвергнется высочайшим температурам.
Миссия солнечного зонда «Паркер» имеет огромное значение для нашего понимания Солнца и его влияния на Землю и солнечную систему в целом. Исследования зонда помогают спрогнозировать солнечные события, такие как солнечные вспышки и их влияние на радиосвязь, спутники и другие технологии на Земле.
