Na pozadí denních zpráv o tom, jak jiná soukromá kosmická společnost vypustila svou první (druhou, třetí atd.) Raketu, přepravila náklad do ISS, připravuje se na zahájení sezóny kosmického cestovního ruchu a také plánuje kolonizovat nejbližší sousední planety, zprávy od velkých agentur státního prostoru se nějak začíná ztrácet. Mezitím si vzpomínáme, že letecká agentura NASA zahájila velmi ambiciózní misi na prozkoumání Slunce.
12. srpna 2018 byla z americké základny leteckých sil na Cape Canaveral na Floridě vypuštěna těžká raketa Delta IV. Nákladem je sluneční sonda „Parker“, jejímž úkolem je překonat téměř 150 milionů kilometrů vesmíru a setkání se Sluncem. Parker se bude muset přiblížit ke hvězdě, protože se k ní nedostala žádná kosmická loď. Na cestě ke Slunci provede sonda několik gravitačních manévrů kolem Venuše a podle předpovědí NASA se stane nejrychlejším umělým objektem ve vesmíru. Dnes si povíme o 10 nejzajímavějších skutečnostech souvisejících s touto misí.
Dotkněte se slunce
Sluneční sonda Parker je pověřena misí, kterou dříve nemohla provést žádná umělá kosmická loď. Bude studovat vnější atmosféru Slunce. Tzv. Koruna. Aby toho dosáhl, přiblíží se ke hvězdě ve vzdálenosti 6,2 milionu kilometrů, ve skutečnosti „dotkne se“vnější vrstvy její atmosféry. Zařízení se bude zabývat nejen řešením tajemství hvězdy, ale také přispěje k našemu poznání toho, jak slunce ovlivňuje magnetosféru naší planety. Význam této mise lze stěží přeceňovat, protože technologie se stále více rozšiřují, které jsou tak či onak ovlivněny činností našeho Svítidla. Je možné, že tato mise zvýší naši schopnost studovat sluneční soustavu jako celek.
50 let přípravy
Propagační video:
Spuštění sondy v srpnu 2018 bylo vyvrcholením více než 50 let vývoje a plánování této vesmírné mise. Vědecká komunita zjistila, že teplota sluneční koróny může dosáhnout až 40 stupňů Celsia zpět ve 40. letech minulého století. V 60. letech proběhlo potvrzení existence tzv. Slunečního větru (vysoce nabitých ionizovaných plazmatických částic vypuzovaných koronou). Vědci však stále nechápou, proč je teplota sluneční koruny mnohem vyšší než teplota povrchu hvězdy. Kromě toho není jasné, co přesně urychluje částice slunečního větru. Odpovědi na tyto otázky lze získat pouze přímým kontaktem se sluneční koronou.
Myšlenka provést takovou studii byla poprvé navržena již v roce 1958. Od té doby se několik kosmických lodí přiblížilo ke Slunci, ale žádná z nich se nepřiblížila ke hvězdě tak těsně, jak se předpovídalo pro sluneční sondu Parker.
První kosmická loď NASA pojmenovaná po žijící osobě
Letecká agentura NASA dala kosmické lodi různá jména, ale žádná z nich nebyla pojmenována po dosud žijící osobě. Sluneční sonda Parker je pojmenována po astrofyzikovi Eugene Parkerovi, který předpovídal existenci slunečního větru v roce 1958.
V padesátých letech vyvinul Parker komplexní teorii o tom, jak se hvězdy vzdávají své energie. Představil koncept „slunečního větru“, který popisuje kaskádové emise energie ze Slunce, a dokonce navrhl teorii vysvětlující důvod vyšší teploty sluneční korony ve srovnání s povrchem hvězdy. Navíc astrofyzik uvažoval o modelu vnější atmosféry Slunce s konstantním odtokem hmoty z korony a ukázal, že rychlost slunečního větru se zvyšuje se vzdáleností od Slunce a dosahuje nadzvukových hodnot. Vědec také analyzoval účinek rozšiřující se korony na magnetické pole v blízkosti Slunce a zjistil, že pole musí být spirálové kvůli rotaci Slunce. Jeho závěry o rychlosti slunečního větru a spirálové struktuře solárního magnetického pole byly následně potvrzeny pomocí kosmické lodi. Parker má nyní 91 let. Přes svůj věk, 12. srpna, v den vypuštění sondy, byl astrofyzik přítomen v odpalovacím komplexu.
slunečný vítr
Hlavní vědecké cíle mise se obecně soustředí na tajemství spojená se slunečním větrem. Nárazy generované uvnitř koruny mohou dosáhnout rychlosti 1,6 milionu kilometrů za hodinu. Vědci NASA doufají, že zjistí, proč je sluneční koruna tak horká a co přesně urychluje sluneční vítr. Tyto věci nelze vymyslet bez nalezení mechanismů zodpovědných za tyto procesy poblíž zdroje.
Slunce je velmi obtížné dosáhnout
Ve skutečnosti vyžaduje jít na Slunce 55krát více energie než na Mars. Nejprve je vzdálenost od Země k naší hvězdě asi 150 milionů kilometrů. Ale vzdálenost zde není jediným problémem. Hlavním problémem je zde tzv. Boční rychlost, to jest rychlost vzhledem k požadovanému vektoru pohybu.
Abychom pochopili princip laterální rychlosti, je nutné pochopit, jak se těla pohybují na oběžné dráze. Ve skutečnosti všechny objekty na oběžné dráze Slunce nekonečně padají na hvězdu. Boční rychlost jim však neumožňuje pád, protože ve skutečnosti předjíždějí tělo, na které padají. Země se pohybuje kolem Slunce rychlostí 108 000 kilometrů za hodinu. Výsledkem je, že když kosmická loď opustí orbitu Země, bude se pohybovat vpřed ve vesmíru a začne padat na Slunce, ale bude neustále chybět, protože jeho laterální rychlost zůstane. Aby se zařízení dostalo ke hvězdě, musí prostě padnout.
Pro řešení problému laterální rychlosti plánuje NASA používat gravitační asistenční manévry kolem Venuše. Umožní téměř úplně zhasnout tento indikátor, ale současně zvýší maximální rychlost pohybu sluneční sondy Parker, která na svém vrcholu může být až 200 kilometrů za sekundu.
Gravitační manévry kolem Venuše
Aby se sluneční sluneční sonda Parker dostala co nejblíže ke Slunci, bude muset během následujících 7 let provést několik gravitačních asistenčních manévrů kolem Venuše.
Po prvním přeletu Venuše vstoupí sonda na eliptickou oběžnou dráhu s dobou 150 dnů (2/3 období Venuše), přičemž při oběhu Venuše udělá 3 oběžníky. Po druhém přeletu se doba zkrátí na 130 dnů. Za méně než 2 dráhy (198 dní) se kosmická loď potká s Venuší potřetí. Tím se zkrátí období na polovinu doby Venuše (112,5 dne). U čtvrtého zasedání bude tato doba již 102 dnů. Po 237 dnech se sonda setká s Venuší po páté a doba rotace se zkrátí na 96 dnů (3/7 Venuše). Přístroj v tuto chvíli již provede 7 revolucí, když Venuše provede pouze 3. Šesté setkání se bude konat téměř dva roky po předchozím a zkrátí období na 92 dní (2/5 Venusian). Po dalších pěti otáčkách kolem Slunce se sonda setká s Venuší sedmé a naposledy, což zkrátí dobu na 88-89 dní.což vám umožní přijít ještě blíže ke slunci.
Nejrychlejší kosmická loď v lidské historii
Díky několika gravitačním asistenčním manévrám kolem Venuše bude kosmická loď nakonec schopna dosáhnout rychlosti 692 000 kilometrů za hodinu, rychlejší než kterákoli jiná vesmírná sonda postavená člověkem.
V tomto okamžiku je nejrychlejší kosmická sonda „Juno“, navržená pro studium Jupitera. Jeho současná rychlost je asi 266 tisíc kilometrů za hodinu. Kosmická loď Voyager 1, která byla zahájena s cílem dobýt mezihvězdný prostor na konci 70. let a opuštění sluneční soustavy o 35 let později, má rychlost přibližně 61 000 kilometrů za hodinu. Maximální rychlost sluneční sondy Parker se více než zdvojnásobí u Juno a 11krát vyšší než u Voyager 1.
Tepelný štít
Tepelný štít sondy je stejně působivý jako její nejvyšší rychlost. Velikost slunečního štítu umístěného v přední části přístroje je v průměru 2,4 metrů. Je navržen tak, aby odrážel extrémní teplo z vědeckého vybavení sondy. Tloušťka obrazovky je 11,5 centimetrů. Skládá se z uhlíkové kompozitní pěny vložené mezi dvě uhlíkové desky. Čelní deska obrácená ke slunci je pokryta speciální bílou keramickou barvou, která odráží teplo co nejefektivněji. Použitý materiál dělal štít docela lehký. Jeho hmotnost je pouze 73 kilogramů.
V prostoru může být teplota tisíce stupňů, ale konkrétní objekt se nezahřívá, protože teplota je určena rychlostí částic, zatímco teplo je měřeno celkovým množstvím energie, kterou nesou. Částice se mohou pohybovat rychle (vysoká teplota), ale pokud jich je málo, bude málo energie (málo tepla). V prostoru je málo částic, takže jen málo z nich je schopno přenášet energii do přístroje.
Nej autonomnější kosmická loď
Jedno vysvětlení účinnosti tepelného štítu spočívá ve velmi „chytrém“softwaru, který řídí kosmickou loď. Když je sonda blízko Slunce, bude spojení mezi ní a Zemí jednostranně přerušeno každých 8 minut. Během této doby bude sonda schopna nezávisle provést potřebné úpravy během pouhých 10 sekund.
Tvůrci sondy zavedli do svého softwaru absolutně všechny možné scénáře vývoje událostí, které si dokázali představit, takže zařízení je v případě potřeby schopno nezávisle změnit úhel sklonu a otáčení ochranné obrazovky.
Nicola Fox, výzkumná spolupracovnice projektu Parker Solar Probe Project, nazývá toto plavidlo „nejautonomnější kosmickou lodí, jakou kdy člověk vyrobil.“
Unikátní náklad
V březnu letošního roku NASA vyzvala veřejnost, aby se zúčastnila akce, při které budou jména stovek tisíc účastníků umístěna na pamětní desce a poslána na slunce spolu se sondou. Jedním z účastníků byl William Shatner, herec, který hrál kapitána Kirka v epické Star Trek. Celkově více než 1,1 milionu lidí poslalo žádosti o přidání svého jména na typový štítek NASA.
"Je to možná jedna z nejambicióznějších a nejextrémnějších zpravodajských misí v lidské historii." Kromě toho bude kosmická loď nést tolik jmen lidí, kolik podporují misi, “uvedla programová výzkumnice Nicola Fox.
Nikolay Khizhnyak