Переключиться на мобильную версию
bbc_logo

Миссия НАСА отправилась прямо к Солнцу. Зачем - и как это вообще возможно?

Космический зонд Паркер, запущенный с мыса Канаверал, должен впервые в истории пролететь сквозь солнечную корону, фактически прикоснувшись к нашей звезде.
Почему ученые и технологи надеются, что аппарат не сгорит?
Почему ученые и технологи надеются, что аппарат не сгорит?
скриншот из видео

Космический зонд Паркер, запущенный 12 августа с мыса Канаверал после переноса старта на сутки, должен впервые в истории пролететь сквозь солнечную корону, фактически прикоснувшись к нашей звезде.

Идея подобной миссии обсуждалась с самого начала космической эры, но осуществить ее было невозможно: на подлете к Солнцу любой аппарат должен элементарно расплавиться и сгореть.

Лишь не так давно технологии позволили оснастить зонд достаточной теплозащитой, которая позволит ему несколько раз вплотную подлететь к раскаленной атмосфере звезды, где температура достигает сотен тысяч градусов.

“Мы десятилетиями изучали Солнце - и наконец-то отправляемся туда, где все происходит“, - сказал накануне запуска один из руководителей проекта НАСА Алекс Янг.

Несмотря на относительную близость - по космическим меркам, конечно, - мы не так уж и много знаем о нашей звезде.

Читай также: В США планируют создать альтернативу GPS

Например, одна из главных загадок Солнца - почему внешняя часть атмосферы звезды в сотни раз горячее, чем поверхность звезды. Это все равно как если бы нам становилось жарче по мере удаления от костра.

Невооруженным глазом с Земли мы можем наблюдать лишь ничтожную часть солнечного излучения, поэтому Солнце представляется нам очень спокойным и неизменным диском.

На самом же деле его в самом прямом смысле непрерывно разрывают на части мощные взрывы, в результате чего потоки заряженных частиц и электромагнитного излучения - так называемый солнечный ветер - разлетаются на миллиарды километров вокруг.

Это открытие сделал в середине XX века американский астроном Юджин Паркер. Именно в его честь назван аппарат. 91-летний ученый был на месте запуска и с Паркером.

На Земле порывы солнечного ветра вызывают северные сияния, магнитные бури и другие явления, известные под общим названием “космическая погода“.

Подобные вспышки не только влияют на наше самочувствие, но и вносят помехи в радиосвязь, нарушают работу спутников, а иногда приводят к серьезным сбоям в электросетях. В 1989 году, например, буря была настолько мощной, что солнечный ветер на несколько часов полностью обесточил канадскую провинцию Квебек, а северные сияния можно было наблюдать во Флориде и в Техасе, где обычно их не бывает.

“Наш мир постоянно омывается солнечной энергией, - объясняет один из руководителей проекта из Университета Джонса Хопкинса Ники Фокс. - Но у нас нет чёткого понимания, что за механизмы несут к нам солнечный ветер, и именно это мы собираемся выяснить“.

Однако есть у миссии и совершенно практический смысл. Ученые надеются, что при помощи этого исследования они смогут лучше понять природу солнечного ветра - и, возможно, научиться предсказывать космическую погоду.

Читай также: Спутник показал последствия самого жаркого лета в Швеции

Например, в ближайшее время планируется отправить первых людей на Марс. Миссия продлится три с половиной года, и если за время полета на Солнце произойдет достаточно интенсивная вспышка, то все астронавты погибнут. На Земле от космического излучения нас защищает магнитосфера планеты, в открытом же космосе укрыться от солнечного ветра невозможно - его внезапный порыв может уничтожить электронику корабля и вызвать необратимые мутации в ДНК экипажа.

Паркер должен ответить на несколько вопросов - в частности, почему ускоряется солнечный ветер, и как заряженным частицам удается достигать околосветовых скоростей. Для этого ему нужно будет максимально приблизиться к Солнцу, окунувшись в верхние слои атмосферы звезды.

По словам одной из руководителей миссии Николин Виалл, “у нас есть возможность засунуть градусник в самую корону (так называют внешние слои атмосферы Солнца) и посмотреть, как поднимается температура“.

Но как “засунуть градусник“ в Солнце так, чтобы он не расплавился?

От палящих лучей зонд укроет беспрецедентная термозащита: экран из многослойного углепластика толщиной около 12 см и сложная система из семи датчиков, задача которой - автономно, без сигнала с Земли, контролировать, чтобы аппарат всегда был повернут к Солнцу нужной, то есть защищенной, стороной.

Стоит Паркеру хотя бы частично высунуться за защитный экран - и аппарат, на создание и запуск которого потрачено 1,5 млрд долларов, рискует в лучшем случае выйти из строя, а в худшем - превратиться в сгусток плазмы.

Чтобы понять, как 12-сантиметровый экран может защитить от разрушительного жара звезды, нужно помнить о разнице между теплом и температурой. Температура измеряет, насколько быстро движутся частицы, а тепло - общее количество переносимой ими энергии. Частицы могут двигаться с невероятной скоростью (высокая температура), но если их количество невелико, то и передать много энергии они не смогут. Например, вы можете безболезненно ненадолго засунуть руку в разогретую духовку - но не в кипящую воду.

В открытом космосе - в условиях почти полного вакуума - частиц, способных разогреть аппарат, ничтожно мало. Верхние слои солнечной короны чрезвычайно разрежены, и хотя температура там достигает миллионов градусов, защитный экран “Паркера“ нагреется только до 1300-1400 градусов.

При этом сам аппарат будет работать в весьма комфортных условиях около 30 градусов по Цельсию, а “хвост“ трехметрового зонда, отвернутый от Солнца, и вовсе будет погружен в настоящий космический холод - около 130 градусов ниже ноля. Заднюю часть Паркера даже придётся нагревать дополнительно, чтобы могла нормально работать расположенная там электроника.

Читай также: В атмосфере Земли зафиксировали гигантскую аномалию

Владимир Красносельских - сотрудник французского Национального центра научных исследований и разработчик одного из четырех установленных на Паркере инструментов под названием FIELDS. Задача прибора - измерять электрические и магнитные поля вокруг аппарата.

Именно разработчикам FIELDS из Университета Беркли принадлежит идея “тараканьих усов“ - тонких датчиков, вынесенных за пределы защитного экрана для более точного измерения разности потенциалов электрического поля. Сам Владимир сравнивает их с клеммами автомобильного аккумулятора.

Владимир рассказывает, что изначально параллельно с Паркером планировалось запустить аналогичный зонд Европейского космического агентства. Аппараты должны были проводить измерения на расстоянии 10 и 60 радиусов от Солнца, но европейскую миссию пришлось отложить на 2020 год.

Работу над проектом FIELDS Владимир начал еще в 2001 году - так что этого запуска НАСА он ждал 17 лет. Ученому особенно обидно, что стартовал Паркер только тогда, когда ему уже пора на пенсию и он уже не сможет набрать собственную команду для анализа собранной прибором информации.

“Запуск для нас не самое интересное, мы ждём первых данных, - говорит Красносельских. - Ведь до настоящего времени никто ничего подобного не делал. Уникальна не только сама миссия, но и наш эксперимент на ней“.

При этом собранные на Солнце данные замеров аппарат сможет передать ученым, только когда вернется к Земле - точнее, приблизится к ней на минимальное расстояние. А этот “тур“ составляет 88 дней - ещё почти три месяца мучительного ожидания после запуска.

При этом пока никто точно не знает, какие именно результаты принесёт миссия - и когда им удастся найти практическое применение.

Владимир грустно шутит, что наука, которой он занимается, с одной стороны, недостаточно фундаментальная, чтобы получать за нее Нобелевские премии (ее не удостоился даже сам Юджин Паркер, несмотря на все свои открытия), а с другой - недостаточно прикладная, чтобы на неё охотно выделяли деньги.

“Нам постоянно приходится убеждать людей в том, что то, чем мы занимаемся, действительно нужно, - улыбается Красносельских. - Но давайте дождёмся очередной интенсивной вспышки на Солнце - и тогда все скажут: какую же полезную работу делали эти ученые!“

Напомним, 30 июля NASA показало проекты марсианского жилья.

BBC Украина
Комментариев (17)
Отсортировать по дате Вниз
atomov    13.08.2018, 15:54
Оценка:  +3
atomov
зачем зонд посылать если на Солнце уже высадились северные корейцы?
ВладиславII    13.08.2018, 15:54
Оценка:  0
ВладиславII
Ну надо же куда-то госдепу списывать миллиарды налогоплатильщиков.
Они же не напишут, что потратили их на гонку вооружения, организацию формирований типа ИГИЛ и Алькаида, подкупы лидеров стран третьего мира и иные политические интриги.
Sdream    13.08.2018, 15:52
Оценка:  -1
Sdream
Это называется нечем заняться, и некуда деть деньги. Умного как обычно ничего не придумали, на солнце полететь, а почему ж там горячее, а идиотам вообще то физику учить надо, самая большая температура там где происходит окончательное сгорание продуктов, это даже превокласник знает.
Sdream    13.08.2018, 15:52
Оценка:  -1
Sdream
А окончательное сгорание это на конце пламени, ну там видать в наса учили физику по каким-то другим источникам. А не оп учебной литреатуре, то у них инопланетяне, то на марс какого-то лететь, толку мало, зато денег много ухлопывается.
Sdream    13.08.2018, 15:52
Оценка:  -1
Sdream
Нормальный человек не поймет всей этой метушни да интересно, но не более, это как запускать кораблики в бассейне. Вобщем "мартышкин труд"! Мозгов там как небыло так и нет.
Shaab    13.08.2018, 15:56
Оценка:  -1
Shaab
Правда, вже в другому класі він починає розуміти, що сонце трошки відрізняється від вогню запальнички, а ядерні реакції - від реакції горіння (окислення)...
Sdream    13.08.2018, 19:45
Оценка:  0
Sdream
Ага конечно, только вот сгорает там водород! с другими элементами! А получается он от термоядерной реакции происходящей внутри солнца. И есть много факторов снижающих температуру реакций. Вобщем грамотные люди уже все поняли и разобрались, а болваны пускают зонды.
Shaab    13.08.2018, 20:13
Оценка:  0
Shaab
Грамотні люди не пишуть нісенітниць. Термоядерна реакція - реакція синтезу, при якому із легших елементів утворюються важчі. По суті водень - не результат, а сировина для даної реакції. І не горить там нічого! Якби Сонце світило за рахунок горіння, воно вигоріло б всього за кілька тисяч років.
Sdream    13.08.2018, 20:13
Оценка:  0
Sdream
Все это батва, это вы пишите несенітниці, от термоядерных реакций такого света не будет, горит там водород с другими элементами которые получаются в результате этих реакций! Солнце белое а не красное! Белое каление вам что-то говорит?
Shaab    13.08.2018, 22:21
Оценка:  0
Shaab
Шановний, знаєте, є такий шкільний предмет - фізика? Спробуйте відкрити підручник для 11-го класу на темі "Ядерна фізика". Гарантую, дізнаєтесь багато нового для себе і перестанете писати відверту маячню та плутати кругле з м`яким. А потім подивіться відео термоядерного вибуху - теж цікаво.
Od-gol    13.08.2018, 11:56
Оценка:  -2
Od-gol
Может это как-то повлияет на Солнце Величественное, и оно немедля магнитной бурей снесёт (сдует) с Земли атмосферу!
Непреодолимо очень много на Земле развелось паскудства.
Лучшая (славянская) генетика погублена.
......
......
teso    13.08.2018, 12:00
Оценка:  0
teso
нет никакой словянской генетики, не было и не будет.
вот какого даже в научные статьи лезут всякие ватные социопаты?
Shaab    13.08.2018, 15:56
Оценка:  0
Shaab
Може, це якось вплине на головного лікаря, і він негайно вимкне інтернет в палатах...
GREEN    13.08.2018, 08:56
Оценка:  0
GREEN
"Например, одна из главных загадок Солнца - почему внешняя часть атмосферы звезды в сотни раз горячее, чем поверхность звезды."
Может ли быть такое, что гравитационное поле концентрирует определенный вид частиц именно на этом уровне, где они раскаляются под излучениями значительно больше?
GREEN    13.08.2018, 08:58
Оценка:  0
GREEN
Если представить себе сжимающееся под собственным весом ядро звезды, которое выбрасывает ауру излучений, которое в свою очередь нагревает слои атмосферы, то определенный слой может иметь более чувствительные к взаимодействию характеристики к выбрасываемому из ядра излучений.
GREEN    13.08.2018, 08:58
Оценка:  +3
GREEN
Все это очень увлекательно. Думаю Parker Solar Probe может уточнить характеристики слоев.
d@nnilka    13.08.2018, 11:53
Оценка:  +2
d@nnilka
Всё именно так и есть, но пока - теория, через пару лет скорее всего подтвердится, когда подлетит.
Реклама
Мы в соцсетях
Реклама
Реклама
Реклама
Для удобства пользования сайтом используются Cookies. Подробнее здесь