Uz ikdienas ziņu fona par to, kā cita privātā kosmosa kompānija palaida savu pirmo (otro, trešo un tā tālāk) raķeti, aizveda kravas uz ISS, gatavojas atvērt kosmosa tūrisma sezonu, kā arī gatavojas kolonizēt tuvākās kaimiņu planētas, ziņo jaunumi no lielajām valsts kosmosa aģentūrām kaut kā sāk pazust. Pa to laiku mēs atgādinām, ka NASA kosmiskās aviācijas aģentūra ir sākusi ļoti vērienīgu misiju, lai izpētītu Sauli.
2018. gada 12. augustā no ASV Gaisa spēku bāzes Kanaveralas ragā Floridā tika palaista raķete Delta IV Heavy. Krava ir saules zonde "Parker", kuras uzdevums ir pārvarēt gandrīz 150 miljonus kilometru kosmosa un satikties ar Sauli. Pārkeram būs jāpiekļūst tik tuvu zvaigznei, jo neviens kosmosa kuģis to nekad nav sasniedzis. Ceļā uz Sauli zonde veiks vairākus gravitācijas manevrus ap Veneru, kļūstot par NASA prognozēm par ātrāko cilvēka radīto objektu kosmosā. Šodien mēs runāsim par 10 visinteresantākajiem faktiem, kas saistīti ar šo misiju.
Pieskarieties saulei
Pārkera saules zondei ir uzdots uzdevums, kuru iepriekš neviens cilvēka radīts kosmosa kuģis nebūtu varējis paveikt. Viņš pētīs Saules ārējo atmosfēru. Tā sauktais kronis. Lai to izdarītu, viņš 6,2 miljonu kilometru attālumā nonāks tuvu zvaigznei, faktiski "pieskaroties" tās atmosfēras ārējam slānim. Ierīce darbosies ne tikai ar zvaigznes noslēpumu risināšanu, bet arī papildinās mūsu zināšanas par to, kā Saule ietekmē mūsu planētas magnetosfēru. Šīs misijas nozīmi diez vai var pārvērtēt, jo tehnoloģijas kļūst aizvien izplatītākas, kuras vienā vai otrā veidā ietekmē mūsu Luminary darbība. Iespējams, ka šī misija palielinās mūsu iespējas pētīt Saules sistēmu kopumā.
50 gadu sagatavošanās
Reklāmas video:
Zondes palaišana 2018. gada augustā bija kulminācija vairāk nekā 50 gadu attīstības un plānošanas šai kosmosa misijai. Zinātniskā sabiedrība noskaidroja, ka Saules korona temperatūra pagājušā gadsimta 40. gados var sasniegt miljonu grādi pēc Celsija. Tā saucamā saules vēja (koronā izmestu ļoti uzlādētu jonizētu plazmas daļiņu) esamības apstiprināšana notika 60. gados. Tomēr zinātnieki joprojām nevar saprast, kāpēc saules korona temperatūra ir daudz augstāka nekā zvaigznes virsmas temperatūra. Turklāt nav skaidrs, kas tieši paātrina Saules vēja daļiņas. Atbildes uz šiem jautājumiem var iegūt tikai tiešā saskarē ar saules koronu, apgalvo pētnieki.
Ideja veikt šādu pētījumu pirmo reizi tika ierosināta 1958. gadā. Kopš tā laika vairāki kosmosa kuģi ir vērsušies pie Saules, taču neviens no tiem nav tuvu vērsies zvaigznei, kā tika prognozēts, lai to izdarītu Pārkera saules zonde.
NASA pirmais kosmosa kuģis, kas nosaukts pēc dzīva cilvēka
NASA aviācijas un kosmosa aģentūra saviem kosmosa kuģiem ir piešķīrusi dažādus nosaukumus, taču neviens no tiem netika nosaukts joprojām dzīvojoša cilvēka vārdā. Pārkera Saules zonde nosaukta astrofiziķa Jevgeņija Pārkera vārdā, kurš 1958. gadā paredzēja saules vēja esamību.
Piecdesmitajos gados Pārkers izstrādāja sarežģītu teoriju par to, kā zvaigznes atsakās no savas enerģijas. Viņš iepazīstināja ar "saules vēja" jēdzienu, lai aprakstītu kaskādes Saules enerģijas emisijas un pat ierosināja teoriju, kas izskaidro iemeslu, kāpēc Saules korona ir augstāka, salīdzinot ar zvaigznes virsmu. Turklāt astrofiziķis izskatīja Saules ārējās atmosfēras modeli ar pastāvīgu vielas aizplūšanu no koronas un parādīja, ka Saules vēja ātrums palielinās līdz ar attālumu no Saules, sasniedzot virsskaņas vērtības. Zinātnieks analizēja arī paplašinošās koronas ietekmi uz magnētisko lauku Saules tuvumā un secināja, ka Saules rotācijas dēļ laukam jābūt spirālveida. Viņa secinājumus par saules vēja ātrumu un saules magnētiskā lauka spirālveida struktūru vēlāk apstiprināja, izmantojot kosmosa kuģi. Pārkeram tagad ir 91 gads. Neskatoties uz viņa vecumu, 12. augustā, zondes palaišanas dienā, palaišanas kompleksā atradās astrofiziķis.
saulains vējš
Misijas galvenie zinātniskie mērķi galvenokārt koncentrējas uz noslēpumiem, kas saistīti ar Saules vēju. Vainaga iekšienē radītās brāzmas var sasniegt 1,6 miljonu kilometru stundā ātrumu. NASA zinātnieki cer noskaidrot, kāpēc saules koronā ir tik karsts un kas tieši paātrina saules vēju. Šīs lietas nevar izdomāt, neatrodot avotus, kas atbild par šiem procesiem.
Sauli ir ļoti grūti sasniegt
Faktiski, lai dotos uz Sauli, ir vajadzīgas 55 reizes vairāk enerģijas nekā dodoties uz Marsu. Pirmkārt, attālums no Zemes līdz mūsu zvaigznei ir aptuveni 150 miljoni kilometru. Bet attālums nav vienīgā problēma šeit. Galvenā problēma šeit ir tā sauktais sānu ātrums, tas ir, ātrums attiecībā pret vēlamo kustības vektoru.
Lai saprastu sānu ātruma principu, ir jāsaprot, kā ķermeņi pārvietojas orbītā. Faktiski visi objekti Saules orbītā bezgalīgi nokrīt uz zvaigzni. Tomēr sānu ātrums neļauj viņiem nokrist, jo tie faktiski apdzen ķermeni, uz kura krīt. Zeme pārvietojas ap Sauli ar ātrumu 108 000 kilometru stundā. Rezultātā, kosmosa kuģim izejot no Zemes orbītas, tas virzīsies uz priekšu kosmosā un sāks krist uz Saules, taču tas pastāvīgi garāmies, jo tā sānu ātruma indikators tiks saglabāts. Lai nokļūtu zvaigznē, ierīcei vienkārši jāpakrīt.
Lai risinātu sānu ātruma problēmu, NASA plāno izmantot gravitācijas palīdzības manevrus ap Veneru. Tie ļaus gandrīz pilnībā nodzēst šo indikatoru, bet tajā pašā laikā tie palielinās Parker Solar Probe maksimālo kustības ātrumu, kas maksimumā var būt līdz 200 kilometriem sekundē.
Gravitācijas manevri ap Veneru
Lai pēc iespējas tuvāk saulei, Pārkera saules zondei nākamo 7 gadu laikā būs jāveic vairāki gravitācijas palīgmanūveri ap Venēru.
Pēc pirmā Venēras lidojuma zonde nonāks elipsveida orbītā ar 150 dienu periodu (2/3 no Venēras perioda), veicot 3 orbītas, kad Venēra izdara 2. Pēc otrā lidojuma laika periods samazināsies līdz 130 dienām. Pēc mazāk nekā 2 orbītām (198 dienām) kosmosa kuģis trešo reizi tiksies ar Venēru. Tas saīsinās periodu līdz pusei Venēras perioda (112,5 dienas). Ceturtajai sanāksmei laika posms būs jau 102 dienas. Pēc 237 dienām zonde tiksies ar Venēru piekto reizi, un rotācijas periods tiks samazināts līdz 96 dienām (3/7 no Venēras). Aparāts šobrīd veiks jau 7 apgriezienus, kad Venēra izdarīs tikai 3. Sestā sanāksme notiks gandrīz divus gadus pēc iepriekšējās, un laika posms tiks saīsināts līdz 92 dienām (2/5 no Venēras). Pēc vēl piecām revolūcijām ap Sauli zonde septīto un pēdējo reizi tiksies ar Venēru, kuras laika posms tiks samazināts līdz 88-89 dienām.ļaujot jums nonākt vēl tuvāk saulei.
Ātrākais kosmosa kuģis cilvēces vēsturē
Pateicoties vairākiem gravitācijas palīdzības manevriem ap Veneru, kosmosa kuģis galu galā spēs sasniegt ātrumu 692 000 kilometru stundā, ātrāk nekā jebkura cita kosmosa zonde, ko būvējis cilvēks.
Šajā brīdī ātrākais kosmosa kuģis ir zonde "Juno", kas paredzēta Jupitera izpētei. Tā pašreizējais ātrums ir aptuveni 266 tūkstoši kilometru stundā. Kosmosa kuģa Voyager 1, kas tika palaists starpzvaigžņu telpas iekarošanai 70. gadu beigās un atstāja Saules sistēmu pēc 35 gadiem, ātrums ir aptuveni 61 000 kilometru stundā. Parker Saules Zondes maksimālais ātrums būs vairāk nekā divas reizes lielāks nekā Juno un 11 reizes lielāks nekā Voyager 1.
Siltuma vairogs
Zondes siltuma vairogs ir tikpat iespaidīgs kā tā maksimālais ātrums. Aparāta priekšā esošā saules vairoga izmērs ir 2,4 metri. Tas ir paredzēts, lai atspoguļotu galīgo karstumu, ko rada zondes zinātniskās iekārtas. Ekrāns ir 11,5 centimetru biezs. Tas sastāv no oglekļa kompozīta putām, kas novietotas starp divām oglekļa plāksnēm. Priekšējā plāksne, kas vērsta pret sauli, ir pārklāta ar īpašu baltu keramikas krāsu, kas pēc iespējas efektīvāk atspoguļo siltumu. Izmantotie materiāli padarīja vairogu diezgan vieglu. Tās svars ir tikai 73 kilogrami.
Kosmosā temperatūra var būt tūkstošiem grādu, bet konkrēts objekts nesasils, jo temperatūru nosaka daļiņu ātrums, savukārt siltumu mēra ar kopējo enerģijas daudzumu, ko tās pārvadā. Daļiņas var ātri pārvietoties (augsta temperatūra), bet, ja to ir maz, tad enerģijas būs maz (maz siltuma). Kosmosā ir maz daļiņu, tāpēc tikai nedaudzas no tām spēj pārnest enerģiju uz aparātu.
Patstāvīgākais kosmosa kuģis
Viens no siltuma vairoga efektivitātes skaidrojumiem ir ļoti “viedajā” programmatūrā, kas kontrolē kosmosa kuģi. Kad zonde atrodas netālu no Saules, savienojums starp to un Zemi tiks vienpusēji pārtraukts ik pēc 8 minūtēm. Šajā laikā zonde spēs patstāvīgi veikt nepieciešamos pielāgojumus tikai 10 sekundēs.
Zondes veidotāji savā programmatūrā ieviesa absolūti visus iespējamos notikumu attīstības scenārijus, kurus viņi varēja iedomāties, tāpēc ierīce vajadzības gadījumā spēj patstāvīgi mainīt aizsargājošā ekrāna slīpuma un pagriešanās leņķi.
Parker Saules Zondes projekta zinātniskā līdzstrādniece Nikola Foksa šo kuģi dēvē par “patstāvīgāko kosmosa kuģi, ko jebkad radījis cilvēks”.
Unikāla krava
Šā gada martā NASA uzaicināja sabiedrību piedalīties akcijā, kurā simtiem tūkstošu dalībnieku vārdi tiks izvietoti uz piemiņas plāksnes un kopā ar zondi nosūtīti uz Sauli. Viens no dalībniekiem bija Viljams Šaners, aktieris, kurš episkajā Star Trek spēlēja kapteini Kirku. Kopumā vairāk nekā 1,1 miljons cilvēku ir nosūtījuši NASA pieprasījumus pievienot savu vārdu datu plāksnītei.
“Šī, iespējams, ir viena no vērienīgākajām un ekstrēmākajām izlūkošanas misijām cilvēces vēsturē. Turklāt kosmosa kuģis nesīs tik daudz cilvēku vārdu, cik viņi atbalsta misiju,”sacīja programmas pētniece Nikola Foksa.
Nikolajs Khizhnyak