Если сравнивать с амбициями сегодняшних частных космических компаний, то НАСА порой теряется на их фоне. К примеру, в SpaceX намерены в ближайшие десятки лет колонизировать Красную планету, пока астронавтам НАСА не удавалось вернуться на Луну с 1970-х гг.
Однако американское космическое агентство сосредоточено на миссии Паркер. Этот космический корабль создан для путешествия в миллионы километров и приближению к нашей звезде. Для этого воспользуется гравитацией Венеры и станет самым скоростным и автономным искусственным объектом. Давайте рассмотрим 10 фактов о солнечном исследователе.
-
Прикоснуться к звезде
Главная миссия зонда включает в себя революционную задачу (ранее такого не делали) – изучить внешнюю солнечную атмосферу. Космический аппарат не только раскроет тайны Солнца, но и сможет понять, как звезда влияет на земное магнитное поле. Это важно знать, ведь с каждым годом появляется все больше технологий, основанных на солнечной энергии.
-
Полувековая подготовка
Запуск в августе 2018 года стал кульминацией для полувека, потраченного на теории и планирование. Ученые узнали о температурном режиме короны в 1940-х гг. (миллионы градусов) и подтвердили существование солнечного ветра в 1960-х. Но никто не мог сказать, почему корона так сильно прогревается и что становится причиной ускорения звездного ветра. Только «прикосновение» к короне позволит понять, что происходит.
Впервые идею о реальных измерениях выдвинули в 1958 году. С того периода к нашей звезде отправили несколько кораблей, но ни один не продвинулся к целевой точке зонда Паркер. Рассматривались и другие проекты, но их закрыли из-за нехватки финансов.
-
Именовали в честь ученого
Обычно в НАСА именуют космические корабли в честь миров, греческих богов и даже демона из «Властелина колец». Но лишь сейчас чести удостоился живой человек. Доктор Юджин Паркер родился в 1927 году и сделал карьеру в области физики, получив огромное количество наград. Среди них числятся Национальная научная медаль США, Золотая медаль Королевского астрономического сообщества и т.д.
В 1950-х ученый разработал сложную теорию о том, как звезды излучают собственную энергию. Именно из-под его руки появился термин «солнечный ветер», с чьей помощью удалось описать энергетический каскад, высвобожденный Солнцем. Именно он создал теорию о том, почему корона горячее поверхности.
-
Солнечный ветер
Одна из ключевых целей миссии – исследование солнечного ветра. Он появляется в солнечной короне и отправляется в космическое пространство при ускорении в 1.6 млн. км/ч. В отличие от земного ветра, экстремальный температурный режим солнечной короны воздействует на гравитацию так, что ветер сбегает от звезды и отправляется в путешествие по космосу. При столкновении с Землей, он способен вызвать много негативных последствий.
Главные научные задачи миссии почти все сконцентрированы на всестороннем исследовании звездного ветра. Например, команда хочет понять, как нагревается корона и в чем причина ускорения солнечного ветра. Полагают, что к 2025 году получится найти ответы на эти вопросы.
-
К Солнцу сложно добраться
Несмотря на технологическую развитость, зонду Паркер будет крайне сложно приблизиться к звезде. Дело в том, что на эту миссию придется потратить в 55 раз больше энергии, чем на межпланетный полет.
Мы отдалены от звезды в среднем на 150 млн. км. Но проблема не в дистанции или скорости (в привычном понимании). Земля перемещается при скоростном показателе в 108 000 км/ч и находится почти всегда сбоку от Солнца. Взлетевший зонд будет продолжать двигаться в боковом направлении и как бы промахиваться.
Как устранить проблему? Нужно избавиться от бокового движения. Но и навигационные нюансы – лишь часть проблемы, ведь для входа во внешнюю корону потребуется мощная теплозащита. Поэтому инженерам пришлось решить сразу две задачи.
-
Гравитационная рогатка от Венеры
Чтобы избавиться от боковой скорости зонда относительно Солнца, решили воспользоваться услугами другого мира. В дополнение к мощным ракетам, инженеры применят гравитацию Венеры. Когда зонд подлетит к второй планете, то использует ее гравитационное влияние, чтобы притормозить и сократить дистанцию к звезде.
Но этот маневр потребуется повторить целых 7 раз в течение 7 лет, пока не произойдет достаточное изменение боковой скорости. Намерение использовать Венеру повлияло на выбор даты запуска. Только летом в течение двух недель открывается ежедневное 2-часовое окно для старта. На этот момент обе планеты достаточно выравниваются.
-
Самый быстрый аппарат
Гравитационная рогатка от Венеры сократит боковую скорость зонда, но увеличит общий скоростной показатель. Если говорить точнее, то к концу поездки космический корабль разгонится до 692 000 км/ч – быстрее, чем любой запущенный искусственный объект до этого.
Ранее рекорд по скорости удерживал космический корабль Юнона при максимальном показателе в 266 000 км/ч. Зонд Вояджер-1 выбрался из Солнечной системы через 35 лет после старта, где скорость его перемещения достигает 61000 км/ч. Давайте еще нагляднее: при скорости зонда Паркера у вас ушла всего секунда на перемещение из Филадельфии в Вашингтон.
-
Тепловой экран
В конструкции зонда впечатляет не только скорость, но и тепловой щит. Экран по диаметру охватывает 2.4 м. Он находится на передней части корпуса, чтобы уберечь приборы, отражая солнечные лучи. В составе числится 11.4-сантиметровый слой углеродной пены, вокруг которой установлены панели из углерод-углеродного композита. Общий вес щита – 73 кг! Теплозащита – ключевой элемент, который позволит зонду приблизиться на максимальную дистанцию к звезде, чтобы исследовать атмосферу. И это действительно важно, ведь придется выдержать 1.1-1.7 млн. градусов Цельсия.
-
Максимальная автономность
Экранирование сумеет противостоять высокому температурному показателю короны за счет качественно автоматизированного программного обеспечения. Сигнал в одну сторону (от зонда к Земле) будет пробираться 8 минут, но у космического аппарата будут лишь десятки секунд, чтобы успеть скорректировать поведение в реальном времени.
Программа зонда включает все возможные сценарии, на которые хватило фантазии инженеров. В итоге, тепловой экран должен при необходимости вращаться и даже менять направление космического аппарата. Из-за этого зонд Паркер называют наиболее автономным космическим кораблем.
-
Уникальность груза
Миссия сложная, поэтому ее лучше не перегружать. Так что в качестве полезной нагрузки решили использовать что-то легкое, но тяжелое по значимости. В марте 2018 года представители НАСА предложили всем желающим добавить в карту памяти их имена. Пресс-секретарем в этом процессе выступил Уильям Шатнер из «Звездного пути». В итоге, «виртуальные билеты» на полет к Солнцу получили 1.1 млн. человек.