Nasa отправит корабль в атмосферу солнца
Более 30 лет над данной идеей трудилась многочисленная несколько экспертов из космических центров и ряда институтов США, и других государств. Дабы отправить космический аппарат к Солнцу, необходимо было решить множество технических задач, не говоря уж об изворотливости, которая потребовалась, дабы уложить цена для того чтобы неповторимого предприятия в рамки разумного.
Сейчас NASA говорит: «Время пришло».
Как мы знаем, сюжет фильма «Пекло» (Sunshine) разворачивается на фоне неповторимой пилотируемой экспедиции к Солнцу, завершившейся практически самоубийственным прыжком в него. В настоящей миссии, запланированной NASA, о посылке людей, тем более — в недра светила, и речи не идёт.
Но с чего-то нужно затевать, не так ли?
И вот сравнительно не так давно инженеры и учёные из лаборатории прикладной физики университета Джона Хопкинса (JHUAPL) завершили дизайн миссии и «предварительное» проектирование и самого аппарата для неё.
На всё про всё потребуется около $750 миллионов, что сравнимо со «средними» планетарными миссиями. Кстати, строить аппарат (при содействии кучи партнёров, конечно же) будет кроме этого сама APL.
Итак, знакомимся с «Солнечным зондом» (Solar Probe).
«Солнечный зонд» на месте работы (иллюстрация NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory).
Компактный 481-килограммовый аппарат будет нашпигован самыми приборами и различными датчиками для сбора информации о Солнце, его короне и солнечном ветре, его пылевой и магнитных полях плазме в таковой близости от раскалённой поверхности звезды, на которую не подбирался ещё ни один посланник Почвы.
Для постепенного уменьшения перигелия американский «разведчик» применяет семь гравитационных манёвров около Венеры, каковые выполнит в течение приблизительно 6,5 лет по окончании запуска.
Solar Probe приблизится к Солнцу на минимальное расстояние в 6,6 миллиона километров (полагая до центра), что приблизительно в семь раз меньше, чем перигелий Меркурия, и в восьмеро ближе к нашему дневному светилу, чем какой-либо корабль в прошлом. Орбитальная скорость автомобили в перигелии превысит 201 километр в секунду.
Напомним кроме этого, что средний диаметр отечественной родной звезды образовывает 1,4, а экваториальный радиус — приблизительно 0,7 миллиона километров, так что зонд окажется вправду весьма близко: на расстоянии всего 8,5 радиуса Солнца от его поверхности, возможно сообщить — в нижних слоях короны.
Поясним, солнечная корона длится весьма на большом растоянии. Возможно кроме того вычислять, что Почва кроме этого загружена в неё, да и другие планеты.
Но всего пара миллионов километров от Солнца — это та область, где происходит процесс нагрева короны (все тонкости которого ещё неясны исследователям) и формирование солнечного ветра. Так что для учёных — это весьма занимательный регион солнечной атмосферы.
Миссия Solar Probe есть частью программы NASA «Жизнь со звездой» (Living with a Star), призванной собрать как возможно больше информации о Солнце и солнечно-земных связях, и о действии солнечного ветра и Солнца на другие планеты, кометы и астероиды (иллюстрация с сайта solarprobe.gsfc.nasa.gov).
На собственной рабочей орбите аппарату будет необходимо несладко: интенсивность света, обрушивающегося на зонд, будет в 500 раз выше той, которой подвергаются спутники на околоземной орбите. А ведь отправить зонд на Солнце «ночью» (как в известном смешном рассказе про Брежнева) — не окажется.
Дабы Solar Probe проработал в том месте достаточно продолжительно, конструкторы предусмотрели солнечный щит диаметром 2,74 метра и толщиной более 15 сантиметров. Он будет выполнен на базе вспененного углерода и сможет выдерживать нагрев до 1430 градусов по шкале Цельсия.
Примечательно, что щит данный есть развитием разработки, применённой на космическом аппарате Messenger, добравшемся до Меркурия в январе нынешнего года и передавшем массу занимательных сведений о первой планете.
Лишь вот температура на внешней поверхности солнечного «зонтика» Messenger в точке громаднейшего сближения аппарата с Солнцем достигает «всего» 370 градусов по шкале Цельсия. К тому же на щит Solar Probe будет обрушиваться куда более замечательный поток частиц, талантливых выбивать в его толще настоящие кратеры.
Потому создание этого устройства есть одной из самых занимательных задач в данной миссии.
Кстати, это «укрытие», как уверяют эксперты, имеет родство с плитками теплоизоляции шаттлов. Так что инженерам тут не было нужно затевать с нуля.
Схема перелёта зонда Solar Probe к Солнцу.
На финальной орбите перигелийное расстояние составит всего 9,5 радиуса Солнца, а афелий будет куда больше — 0,73 астрономические единицы. Наклонение орбиты к эклиптике составит 3,4 градуса (иллюстрация с сайта solarprobe.gsfc.nasa.gov).
За пределы тени от щита зонд сможет выдвигать и иногда прятать обратно солнечные батареи (дабы удерживать в разумных границах их температуру), и — разные датчики. Кстати, окончательный перечень научного оборудования, которое будет установлено на Solar Probe, ещё не организован.
Но инженеры весьма «хорошо» поработали над неспециализированными совокупностями корабля — его энергетикой, связью и, как уже сообщено, защитой от мощного потока и солнечного излучения высокоэнергетических частиц.
Солнечных батарей на зонде будет четыре штуки: две побольше и две совсем маленькие. Второй комплект будет выдвигаться на минимальном расстоянии от Солнца, он будет не так очень сильно раскаляться за счёт меньшей площади, и к тому же его оснастят совокупностью охлаждения.
Большая мощность, отдаваемая батареями бортовой начинке, достигнет 482 ватт.
Эксперты лаборатории прикладной физики подготовили для NASA детальный доклад (PDF-документ, 38,5 мегабайта), обрисовывающий новейшую версию зонда — Solar Probe+ — и все этапы его полёта.
Вся начинка Solar Probe будет укрыта в тени особого щита, что за время миссии будет порядочно изъеден плазмой и пылью.
Внизу: самый свежий из вариантов «разведчика» — Solar Probe+. Его выдвижные солнечные батареи продемонстрированы тёмным (громадный набор) и синим (небольшой набор) цветом (иллюстрации с сайта solarprobe.gsfc.nasa.gov).
Старт Solar Probe предполагается в мае 2015 года. Если он вправду пройдёт в срок, то на минимальное расстояние к Солнцу аппарат приблизится в октябре 2021-го.
С этого момента он перейдёт на орбиту с периодом обращения в 88 дней.
На данной ближайшей «дорожке» он обязан проработать, как минимум, три полных оборота около Солнца, рассчитывают эксперты APL. И в случае если зонд не съедят солнечные трилобиты, имеется шанс, что Solar Probe проживёт ещё продолжительнее.
По крайней мере, инженеры стараются заложить в него солидный запас прочности.
Как мы уже говорили, над данной миссией учёные трудились много лет, но лишь сейчас показался вариант более-менее выполнимый как с позиций инженерии, так и в плане неспециализированных затрат. Так, может, на данный момент где-то идёт обсуждение и более впечатляющих проектов, наподобие прыжка в Солнце?
