ИАЦ «Кабар»: NASA исследует солнце, как никогда раньше

Пока существует человек, он никогда ещё не отрекался от изучения Вселенной, планет, всего космического пространства. В древности учёные были заметно ограниченнее, чем их современники. Одним из наиболее важных являлось и является по сей день – исследования Солнца. Для достижения поставленных целей стратегия измерений должна основываться на сочетании дистанционных наблюдений Солнца, короны и межпланетной среды с локальными измерениями солнечного ветра, энергичных частиц и гелиосферного магнитного поля.

Дистанционные наблюдения будут обеспечивать получение изображений диска Солнца и образований на диске, изображений короны и распространяющихся от Солнца выбросов.

Локальные измерения будут обеспечивать получение характеристик солнечного ветра (плотность, скорость, состав), гелиосферного магнитного поля, энергичных частиц. При этом будет осуществляться локальная диагностика проходящих через КА гелиосферных возмущений - ударных волн, выбросов, потоков плазмы и энергичных частиц.

Специалисты Национального управления США по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) установили на ракету-носитель автоматическую межпланетную станцию, предназначенную для исследования Солнца. Об этом сообщила на брифинге координатор этого проекта NASA Никола Фокс.
«Я чрезвычайна, счастлива, сказать, что зонд заключен в обтекатель. По состоянию на полдень сегодняшнего дня обтекатель установлен на верхушку тяжелой ракеты Delta IV. Он был поднят этим утром. Зонд Паркера готов лететь к Солнцу», - заявила специалист из Лаборатории прикладной физики Университета Джонса Гопкинса.

Стартовое окно для запуска станции открывается 11 августа. Закрывается оно 19 августа. Дата старта несколько раз сдвигалась за последние недели, в том числе для дополнительного тестирования программного обеспечения систем зонда.

Весной аппарат был переброшен к космодрому на мысе Канаверал (штат Флорида), с которого ему предстоит стартовать.

В ночь со 2 на 3 апреля зонд был перевезен из входящего в структуру NASA Центра космических полетов имени Годдарда в Гринбелте (штат Мэриленд) на расположенную поблизости базу ВВС и ВМС США Эндрюс. Оттуда аппарат на борту военно-транспортного самолета C-17 доставили на сборочное предприятие компании Astrotech Space Operations, соседствующее с космодромом на мысе Канаверал. Затем зонд со всей предосторожностью извлекли из контейнера, в котором он перебрасывался из Мэриленда во Флориду.

На объекте фирмы Astrotech Space Operations у космодрома на мысе Канаверал станция проходила последние всеобъемлющие испытания. Именно там ее «упаковали» в специальное термозащитное покрытие, укрыли обтекателем и установили на носителе.

С января на протяжении почти двух месяцев станцию подвергали температурным испытаниях в вакууме. Эти тесты шли в Центре имени Годдарда, где зонд, который по размерам сопоставим с небольшим автомобилем, поместили в вакуумную камеру высотой примерно 12 м.

Инженеры сначала проверяли, выдерживают ли зонд и его «начинка» низкую температуру - до минус 292 градусов Фаренгейта (минус 180 Цельсия). Затем ее постепенно увеличивали, чтобы посмотреть, как на станцию воздействует экстремально высокая температура. Потом специалисты чередовали такой перепад температур, имитируя условия полета в космическом пространстве.

Планируется, что в ноябре зонд приблизится к Солнцу на расстояние в 6,4 млн. км. Это означает, что аппарат будет находиться в пределах короны Солнца, то есть внешних слоев его атмосферы, где температура может достигать 500 тыс. кельвинов (около 500 тыс. градусов Цельсия) и даже нескольких миллионов кельвинов.

По замыслу американских ученых, в период по июнь 2025 года зонд совершит 24 витка по орбите вокруг Солнца, разгоняясь до скорости 724 тыс. км в час. На каждый такой виток у него будет уходить 88 дней.

На борту аппарата стоимостью порядка $1,5 млрд. будет находиться четыре комплекта научных инструментов. При помощи этой аппаратуры специалисты рассчитывают, в частности, осуществить различные измерения солнечной радиации. Наряду с этим зонд должен будет передать фотоснимки, которые станут первыми, сделанными в пределах солнечной короны. Оборудование зонда будет защищено оболочкой из углепластика толщиной 11,43 см, позволяющей выдержать температуру до примерно 1,4 тыс. градусов Цельсия.

Как признала в июне прошлого года Никола Фокс, проект удалось реализовать только теперь благодаря появлению новых материалов, использованных в первую очередь при создании термостойкого щита зонда. Станция получит и новые панели солнечных батарей, уточнила Фокс. «Мы, наконец, прикоснемся к Солнцу», - эмоционально сказала о курируемом проекте эксперт. По ее выражению, зонд поможет ученым понять, «как работает Солнце».

NASA обещает, что миссия произведет революцию в представлении человека о процессах, протекающих на Солнце. Претворение в жизнь намеченных планов позволит внести «фундаментальный вклад» в понимание причин «нагревания солнечной короны», а также возникновения солнечного ветра (потока ионизированных частиц, истекающего из солнечной короны) и «ответить на критически важные вопросы в гелиофизике, которые уже на протяжении нескольких десятилетий имеют высший приоритет», убеждено NASA. Информация с борта аппарата, по мнению его специалистов, будет иметь огромную ценность и с точки зрения подготовки дальнейших пилотируемых полетов за пределы Земли, поскольку позволит прогнозировать «радиационную обстановку, в которой предстоит работать и жить будущим покорителям космоса».

Зонд назван в честь американского астрофизика Юджина Паркера, которому минувшим летом исполнилось 90 лет. Несмотря на свой возраст, он до сих пор ведет научную деятельность в Университете Чикаго (штат Иллинойс).

Паркер стал одним из первых в мире специалистов, занимавшихся исследованиями солнечного ветра. С 1967 года он является членом Национальной академии наук США.

Предполагается, что зонд Паркера подлетит в семь раз ближе к Солнцу, чем какой-либо другой из космических аппаратов, ранее отправлявшихся человеком.
В мировой науке и в практических применениях исследования Солнца и солнечно-земных связей занимают одно из важных мест. Это объясняется, в частности, тем влиянием, которое солнечная активность оказывает на физические процессы, происходящие на Земле и в околоземном космическом пространстве – магнитосфере и ионосфере, а также на атмосферные и биологические явления. Изучение Солнца и солнечно-земных связей ведется наземными и космическими средствами наблюдений. При этом за последние годы наиболее значительные результаты достигнуты здесь благодаря космическим исследованиям. Многие виды наблюдений возможны только из космоса и этим определяется незаменимое место космических исследований в физике Солнца и в солнечно-земной физике. Все возрастающее понимание влияния факторов «космической погоды» на геосреду и различные сферы человеческой деятельности определяет практическое значение исследований в этой области. По-прежнему, многие фундаментальные научные проблемы физики самого Солнца, звезд и плазменной астрофизики предстоит решать, наблюдая за Солнцем.

Это очередная попытка человечества постичь непостижимое. Но на этот раз специалисты подберутся к светилу очень близко.

Материал был подготовлен на основе брифинга Национального управления США по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA).

Антон Кубицкий
ИАЦ «Кабар»