Ja esat lasījis pietiekami daudz mūsu rakstu, jūs zināt, ka man ir nemierīga alianse ar Sauli. Protams, tas nodrošina enerģiju, kas mums nepieciešama visai dzīvībai uz Zemes. Taču tā ir lieliska, liela, notiekoša kodoltermiskā reakcija, un tā ir tieši tur! Tiklīdz mēs iegūsim kodolsintēzi, Saule, pēc apmēram 30 gadiem, es jums saku, mēs būsim tie, kas smiesies.
Bet, godīgi sakot, mums joprojām ir tik daudz jautājumu par Sauli. Pirmkārt, mēs pilnībā nesaprotam saules vēja sprādzienus no Saules. Šis pastāvīgais lādētu daļiņu vējš pastāvīgi pūš kosmosā, bet dažreiz tas ir spēcīgāks, bet dažreiz vājāks.
Kādi ir faktori, kas veicina saules vēju? Un, kā jūs zināt, šīs uzlādētās daļiņas nav veselīgas cilvēka ķermenim vai mūsu dārgajai elektronikai. Patiesībā Saule laiku pa laikam izdala milzīgus sprādzienus, kas var sabojāt mūsu satelītus un elektriskos tīklus.
Kā mēs varam paredzēt intensitāti, lai mēs varētu labāk sagatavoties bīstamām saules vētrām? Īpaši Keringtona klases notikumi, kas varētu iznīcināt milzīgu mūsu mūsdienu sabiedrības daļu.
Iespējams, lielākais Saules noslēpums ir tās vainaga temperatūra. Saules virsma ir karsta, apmēram 5500 grādi pēc Celsija. Bet, ja jūs paceļaties Saules atmosfērā, tās vainagā, temperatūra pārsniedz miljonu grādu.
Noslēpumu saraksts ir garš. Un, lai sāktu saprast, kas notiek, mums būs daudz jātuvojas Saulei.
Labas ziņas, NASA ir jauna misija, lai to paveiktu.
Parker Solar Probe logotips. Pateicība: NASA/JHUAPL
Misiju sauc par Parker Solar Probe. Patiesībā pagājušajā nedēļā to sauca par Solar Probe Plus, bet pēc tam NASA to pārdēvēja, un tas man atgādināja, ka par to jāuztaisa video.
Tas ir diezgan normāli, ja NASA pārdēvē savus kosmosa kuģus, parasti miruša astronoma/kosmosa zinātnieka vārdā, piemēram, Keplers, Čandra utt. Tomēr šoreiz viņi to pārdēvēja par leģendāro saules astronomu Eiženu Pārkeru, kurš attīstīja lielu daļu no mūsu mūsdienu domāšanas. Saules saules vējš. Pārkeram tikko apritēja 90 gadi, un šī ir pirmā reize, kad NASA to nosaukusi kāda dzīva vārdā.
Jebkurā gadījumā atpakaļ uz kosmosa kuģi.
Paredzēts, ka misija tiks uzsākta 2018. gada augusta sākumā ar Delta IV Heavy, tāpēc šobrīd mums vēl ir vairāk nekā gads. Kad tas notiks, tas nesīs kosmosa kuģi pa ļoti neparastu trajektoriju caur iekšējo Saules sistēmu.
Problēma ir tā, ka Saule patiesībā ir ļoti grūti sasniedzama vieta. Faktiski tā ir visgrūtākā vieta visā Saules sistēmā.
Atcerieties, ka Zeme pārvietojas ap Sauli ar ātrumu 30 km/s. Tas ir gandrīz trīs reizes lielāks par ātrumu, kāds nepieciešams, lai nokļūtu orbītā. Tas ir liels ātrums.
Lai zonde varētu nokļūt jebkur netālu no Saules, zondei ir jāsamazina ātrums. Un, lai to izdarītu, tas izmantos gravitācijas katapultus ar Veneru. Mēs jau agrāk esam runājuši par gravitācijas katapultiem un to, kā jūs varat tos izmantot, lai paātrinātu kosmosa kuģi, bet patiesībā jūs varat rīkoties otrādi.
Pārkera saules zonde iekritīs Veneras gravitācijas akā un piešķirs Venērai orbītas ātrumu. Tas to nostādīs jaunā trajektorijā, kas to pietuvinās Saulei. 7 gadu laikā tas veiks 7 aplidojumus, un katrs no tiem mainīs savu trajektoriju un noņems daļu no šī orbītas impulsa.
Pārkera Saules zondes trajektorija, ieskaitot Venēras aplidošanu. Pateicība: NASA/JHUAPL
Jūs zināt, mēģinājums izskaidrot orbitālo manevrēšanu ir grūts. Es ļoti iesaku jums izmēģināt Kerbal Space programmu. Es esmu uzzinājis vairāk par orbitālo mehāniku, spēlējot šo spēli dažus mēnešus, nekā esmu ieguvis gandrīz 2 gadu desmitus kosmosa žurnālistikā. Uz priekšu, mēģini tikt līdz Saulei, es tevi izaicinu.
Jebkurā gadījumā ar katru Veneras lidošanu Parker Saules zonde tuvosies Saulei un tuvosies dzīvsudraba orbītai. Daudz tuvāk nekā jebkurš kosmosa kuģis jebkad ir nokļuvis Saulei. Tuvākajā vietā tas atradīsies tikai 5,9 miljonu kilometru attālumā no Saules. Salīdzinājumam, Zeme riņķo vidēji aptuveni 150 miljonu kilometru attālumā. Tas ir tuvu.
Paredzams, ka visas savas misijas laikā kosmosa kuģis veiks 24 pilnīgas Saules orbītas, analizējot šo plazmas lodi no visiem leņķiem.
Orbīta ir arī ļoti eliptiska, kas nozīmē, ka tā tuvākajā punktā iet ļoti ātri. Gandrīz 725 000 km/h.
Lai izturētu intensīvās temperatūras atrašanās tik tuvu Saulei, NASA ir izstrādājusi Parker Solar Probe, lai izvadītu siltumu. Tas ir aprīkots ar 11,5 cm biezu vairogu, kas izgatavots no oglekļa kompozītmateriāla. Šo īso laiku, ko tas pavada ļoti tuvu Saulei, kosmosa kuģis saglabās vairogu, neļaujot šim siltumam sasniegt pārējos tā instrumentus.
Un kļūs karsti. Mēs runājam par vairāk nekā 1300 grādiem pēc Celsija, kas ir aptuveni 475 reizes vairāk enerģijas nekā kosmosa kuģis saņem šeit uz Zemes. Ārējā Saules sistēmā problēma ir tā, ka vienkārši nepietiek enerģijas, lai darbinātu saules paneļus. Bet tur, kur dodas Pārkers, ir pārāk daudz enerģijas.
Tagad mēs esam runājuši par inženiertehniskajām grūtībām, kas saistītas ar kosmosa kuģa nokļūšanu tik tuvu Saulei, parunāsim par zinātni.
Koronālie caurumi ir apgabali saules atmosfērā vai koronā, kur saules plazma var plūst tieši kosmosā. Bieži vien caurums apgriežas pāris, izraisot atkārtotas polārblāzmas aptuveni ik pēc 4 nedēļām. Pateicība: NASA
Lielākais jautājums, ko astronomi vēlas atrisināt, ir, kā korona kļūst tik karsta. Virsmas temperatūra ir 5500 pēc Celsija. Kad jūs attālināsities no Saules, jūs varētu sagaidīt, ka temperatūra pazemināsies. Un tas noteikti notiek, kad esat sasniedzis Zemes orbītu.
Taču Saules korona jeb tās ārējā atmosfēra izplatās miljoniem kilometru kosmosā. To var redzēt saules aptumsuma laikā, jo šis vājš mirdzums ap Sauli. Tā vietā, lai pazeminātos, temperatūra paaugstinās līdz vairāk nekā miljonam grādu.
Kas to varētu izraisīt? Ir pāris idejas. Plazmas viļņi, kas izstumti no Saules, varētu sagrupēties un izdalīt savu siltumu koronā. Varat arī iegūt magnētiskā lauka līniju krustojumu, kas rada mini uzliesmojumus koronā, to uzsildot.
Otrs lielais noslēpums ir saules vējš, lādētu protonu un elektronu plūsma, kas nāk no Saules. Tā vietā, lai pastāvīgi pūstu vējš, tas var iet ātrāk vai lēnāk. Un, mainoties ātrumam, mainās arī vēja saturs.
Ir lēns vējš, kas pūš tikai 1,1 miljonu km/h un, šķiet, nāk no Saules ekvatoriālajiem apgabaliem. Un tad straujais vējš, kas, šķiet, nāk no koronālajiem caurumiem, vēsākām Saules vainaga daļām, un var sasniegt 2,7 miljonus km/h.
Kāpēc mainās saules vēja ātrums? Kāpēc mainās tā konsistence?
Parker Solar Probe instrumenti. Pateicība: NASA/JHUAPL
Parker Solar Probe ir aprīkota ar četriem galvenajiem instrumentiem, no kuriem katrs apkopos datus no Saules un tās vides.
FIELDS eksperiments mērīs elektriskos un magnētiskos laukus un viļņus ap Sauli. Mēs zinām, ka lielu daļu Saules uzvedības nosaka sarežģītā mijiedarbība starp lādētu plazmu Saulē. Faktiski daudzi fiziķi piekrīt, ka magnetohidrodinamika ir viens no sarežģītākajiem laukiem, kurā varat iekļūt.
Integrētā Saules zinātniskā izpēte jeb ISOIS (kas, manuprāt, ir jāpārdēvē) mērīs uzlādētās daļiņas, kas izplūst no Saules regulāras saules aktivitātes un bīstamu saules vētru laikā. Vai mēs varam saņemt kādu brīdinājumu, pirms notiek šie notikumi, dodot astronautiem vairāk laika sevi aizsargāt?
Solar PRObe vai WISPR plata lauka attēlveidotājs ir tā teleskops un kamera. Tas uzņems tuvplāna augstas izšķirtspējas Saules un tās vainaga attēlus, kas satrieks mūsu kolektīvo prātu... Es ceru. Es domāju, ja tas ir tikai daudz interesantu datu un nav skaistu attēlu, būs grūti izveidot lieliskus videoklipus, kas demonstrētu misijas rezultātus. Jūs dzirdat, NASA, mēs vēlamies attēlus un video. Un zinātne, protams.
Un tad Saules vēja elektronu alfa un protonu izpēte jeb SWEAP mērīs daļiņu veidu, ātrumu, temperatūru un blīvumu ap Sauli, lai palīdzētu mums izprast apkārtējo vidi.
Viena interesanta sānu piezīme: uz kosmosa kuģa būs niecīga mikroshēma ar Jūdžina Pārkera fotogrāfijām un viņa oriģinālā 1958. gada papīra kopiju, kurā izskaidrots Saules saules vējš.
Saules zonde Parker riņķo ap Sauli. Pateicība: NASA/JHUAPL
Es zinu, ka mums vēl ir vairāk nekā gads līdz pacelšanās brīdim un vēl vairāki gadi, līdz sāks ienākt zinātnes dati. Taču drīzumā par šo misiju dzirdēsit arvien vairāk, un es esmu diezgan sajūsmā par to, kas notiek. paveikt. Tāpēc sekojiet līdzi jaunumiem, un, tiklīdz zinātne parādīsies, es esmu pārliecināts, ka jūs par to dzirdēsit daudz vairāk.
Podcast (audio): Lejupielādēt (Ilgums: 9:49 — 3,4 MB)
Abonēt: Apple aplādes | RSS
Podcast (video): Lejupielādēt (Ilgums: 9:49 — 127,7 MB)
Abonēt: Apple aplādes | RSS