Če ste prebrali dovolj naših člankov, veste, da imam neprijetno zavezništvo s Soncem. Seveda zagotavlja energijo, ki jo potrebujemo za vse življenje na Zemlji. Ampak, to je velika termonuklearna reakcija, ki poteka in je prav tam! Takoj, ko dobimo fuzijo, Sun, čez približno 30 let, povem vam, se bomo smejali mi.
A če sem iskren, imamo še vedno toliko vprašanj o Soncu. Za začetek ne razumemo popolnoma sončnega vetra, ki piha iz Sonca. Ta stalni veter nabitih delcev nenehno piha v vesolje, a včasih je močnejši, včasih pa šibkejši.
Kateri so dejavniki, ki prispevajo k sončnemu vetru? In kot veste, ti nabiti delci niso zdravi za človeško telo ali za našo dragoceno elektroniko. Pravzaprav Sonce občasno sprošča ogromne eksplozije, ki lahko poškodujejo naše satelite in električna omrežja.
Kako lahko napovemo intenzivnost, da bomo bolje pripravljeni na nevarne sončne nevihte? Še posebej dogodki iz razreda Carrington, ki bi lahko uničili velike dele naše sodobne družbe.
Morda je največja skrivnost Sonca temperatura njegove korone. Površina Sonca je vroča, približno 5500 stopinj Celzija. Toda če se dvignete v ozračje Sonca, v njegovo korono, temperatura poskoči čez milijon stopinj.
Seznam skrivnosti je dolg. In da bi začeli razumeti, kaj se dogaja, se bomo morali veliko približati Soncu.
Dobra novica, NASA pripravlja novo misijo, ki bo naredila prav to.
Logotip sončne sonde Parker. Zasluge: NASA/JHUAPL
Misija se imenuje Parker Solar Probe. Pravzaprav se je prejšnji teden imenovala Solar Probe Plus, potem pa jo je NASA preimenovala in to me je spomnilo, naj posnamem video o njej.
Precej normalno je, da NASA svoje vesoljsko plovilo preimenuje, običajno po mrtvem astronomu/vesoljskem znanstveniku, kot so Kepler, Chandra, itd. Tokrat pa so ga preimenovali v legendarnega sončnega astronoma Eugena Parkerja, ki je razvil velik del našega sodobnega razmišljanja o sončni sončni veter. Parker je pravkar dopolnil 90 let in to je prvič, da ga je NASA poimenovala po nekom živečem.
Kakorkoli že, nazaj k vesoljskemu plovilu.
Misija naj bi se začela v začetku avgusta 2018 na Delta IV Heavy, tako da smo na tej točki oddaljeni še več kot eno leto. Ko se to zgodi, bo vesoljsko plovilo poneslo po zelo nenavadni poti skozi notranji Osončje.
Težava je v tem, da je Sonce pravzaprav zelo težko dosegljivo. Pravzaprav je to najtežje mesto v celotnem Osončju.
Ne pozabite, da Zemlja potuje okoli Sonca s hitrostjo 30 km/s. To je skoraj trikrat večja hitrost, kot je potrebna za vstop v orbito. To je velika hitrost.
Da bi se lahko približala Soncu, mora sonda zmanjšati hitrost. In da bi to naredil, bo uporabil gravitacijske frače z Venero. V preteklosti smo govorili o gravitacijskih fračeh in o tem, kako jih lahko uporabite za pospešitev vesoljskega plovila, dejansko pa lahko storite obratno.
Sončna sonda Parker bo padla v venerin gravitacijski vodnjak in Veneri dala orbitalno hitrost. To ga bo postavilo na novo pot, ki ga bo približala Soncu. V 7 letih bo naredil skupno 7 preletov, od katerih bo vsak prilagodil svojo pot in izgubil nekaj tega orbitalnega zagona.
Traktorija sončne sonde Parker, vključno z obletom Venere. Zasluge: NASA/JHUAPL
Veste, poskušati razložiti orbitalno manevriranje je težko. Zelo priporočam, da preizkusite Kerbal Space Program. Z igranjem te igre nekaj mesecev sem se naučil več o orbitalni mehaniki kot v skoraj dveh desetletjih vesoljskega novinarstva. Naprej, poskusi priti do Sonca, izzivam te.
Kakorkoli že, z vsakim preletom Venere se bo sončna sonda Parker vedno bolj približala Soncu, precej znotraj orbite Merkurja. Veliko bližje, kot je katero koli vesoljsko plovilo kdajkoli prišlo Soncu. Na svoji najbližji točki bo le 5,9 milijona kilometrov od Sonca. Samo za primerjavo, Zemlja kroži na povprečni razdalji okoli 150 milijonov kilometrov. To je blizu.
In v času svoje celotne misije naj bi vesoljsko plovilo naredilo skupno 24 popolnih orbit Sonca in analiziralo to plazemsko kroglo iz vseh kotov.
Orbita je tudi zelo eliptična, kar pomeni, da gre zelo hitro na svoji najbližji točki. Skoraj 725.000 km/h.
Da bi vzdržala intenzivne temperature tako blizu Sonca, je NASA izdelala sončno sondo Parker za odvajanje toplote. Opremljen je z 11,5 cm debelim ščitom iz ogljikovega kompozita. Za ta kratek čas, ki ga preživi zelo blizu Sonca, bo vesoljsko plovilo držalo ščit dvignjeno in preprečilo, da bi toplota dosegla ostale instrumente.
In postalo bo vroče. Govorimo o več kot 1300 stopinjah Celzija, kar je približno 475-krat več energije, kot jo vesoljsko plovilo prejme tukaj na Zemlji. V zunanjem sončnem sistemu je težava v tem, da preprosto ni dovolj energije za napajanje sončnih kolektorjev. Toda kamor gre Parker, je preveč energije.
Zdaj smo govorili o tehničnih težavah pri približevanju vesoljskega plovila tako blizu Soncu, pogovarjajmo se o znanosti.
Koronalne luknje so regije v sončni atmosferi ali koroni, kjer lahko sončna plazma teče neposredno v vesolje. Pogosto se bo luknja zasukala v nekaj rotacijah, kar bo povzročilo ponovitev sijaja približno vsake 4 tedne. Zasluge: NASA
Največje vprašanje, ki ga astronomi želijo rešiti, je, kako se korona tako segreje. Površina je 5.500 stopinj Celzija. Ko se oddaljujete od Sonca, bi pričakovali, da se bo temperatura znižala. In zagotovo se zgodi, ko pridete tako daleč v orbito Zemlje.
Toda Sončeva korona ali njena zunanja atmosfera sega na milijone kilometrov v vesolje. Vidite ga lahko med sončnim mrkom kot ta šibek sij okoli Sonca. Namesto padca se temperatura dvigne na več kot milijon stopinj.
Kaj bi lahko bil vzrok temu? Obstaja nekaj idej. Plazemski valovi, odrinjeni od Sonca, bi se lahko zbrali in sprostili svojo toploto v korono. Prav tako lahko dobite križanje magnetnih silnic, ki ustvarjajo mini izbruhe znotraj korone in jo segrejejo.
Druga velika skrivnost je sončni veter, tok nabitih protonov in elektronov, ki prihajajo iz Sonca. Namesto stalnega vetra lahko gre hitreje ali počasneje. In ko se hitrost spremeni, se spremeni tudi vsebina vetra.
Tu je počasen veter, ki doseže le 1,1 milijona km/h in se zdi, da izvira iz ekvatorialnih območij Sonca. In potem hiter veter, za katerega se zdi, da prihaja iz koronalnih lukenj, hladnejših delov sončne korone, in lahko gre pri 2,7 milijona km/h.
Zakaj se hitrost sončnega vetra spreminja? Zakaj se njegova konsistenca spremeni?
Instrumenti Parker Solar Probe. Zasluge: NASA/JHUAPL
Sončna sonda Parker je opremljena s štirimi glavnimi instrumenti, od katerih bo vsak zbiral podatke iz Sonca in njegovega okolja.
Eksperiment FIELDS bo meril električna in magnetna polja ter valove okoli Sonca. Vemo, da velik del Sončevega vedenja poganja kompleksna interakcija med nabito plazmo v Soncu. Pravzaprav se mnogi fiziki strinjajo, da je magnetohidrodinamika enostavno eno najbolj zapletenih področij, v katera se lahko zapletete.
Integrirana znanstvena raziskava Sonca ali ISOIS (za katero sumim, da jo je treba preimenovati) bo merila nabite delce, ki odtekajo s Sonca, med redno sončno aktivnostjo in med nevarnimi sončnimi nevihtami. Ali lahko prejmemo kakšno opozorilo, preden se ti dogodki zgodijo, da astronavtom damo več časa, da se zaščitijo?
Teleskop in kamera širokega polja za sončno sondo ali WISPR. Posneli bodo posnetke Sonca in njegove korone v visoki ločljivosti od blizu, kar bo presenetilo naše kolektivne misli ... Upam. Mislim, če je le kup zanimivih podatkov in brez lepih slik, bo težko narediti kul video posnetke, ki prikazujejo rezultate misije. Slišiš me NASA, hočemo slike in videe. In znanost, seveda.
In potem bo raziskava alfa in protonov sončnega vetra ali SWEAP izmerila vrsto, hitrost, temperaturo in gostoto delcev okoli Sonca, da bi nam pomagala razumeti okolje okoli njega.
Zanimiva stranska opomba je, da bo vesoljsko plovilo na krovu nosilo majhen čip s fotografijami Eugena Parkerja in kopijo njegovega originalnega papirja iz leta 1958, ki razlaga Sončev sončni veter.
Sončna sonda Parker, ki kroži okoli Sonca. Zasluge: NASA/JHUAPL
Vem, da nas loči še več kot leto dni od vzleta in nekaj let, preden začnejo pritekati znanstveni podatki. Toda kmalu boste slišali vse več o tej misiji in zelo sem navdušen nad tem, kaj se dogaja izpolniti. Zato ostanite z nami in ko pride znanost, sem prepričan, da boste o njej slišali še veliko več.
Podcast (avdio): Prenesi (Trajanje: 9:49 — 3,4 MB)
naroči se: Apple Podcasti | RSS
Podcast (video): Prenesi (Trajanje: 9:49 — 127,7 MB)
naroči se: Apple Podcasti | RSS