Революційна місія Solar Orbiter зробить перші знімки полюсів Сонця

У неділю, 9 лютого, НАСА та Європейське космічне агентство (ЄКА) об’єднують зусилля для запуску нової місії з вивчення нашого Сонця зблизька: Solar Orbiter, який вдивлятиметься в раніше небачені області Сонця, щоб дізнатися про складне внутрішнє життя нашої зірки.

• Вперше сфотографувати полюси Сонця
• убезпечення орбітального апарату від сонячної спеки
• Запуск на високопохилу орбіту
• Дві сонячні місії краще, ніж одна
• Часові рамки місії

Вперше сфотографувати полюси Сонця

Solar Orbiter – Сонце крупним планом

Місія пройде там, де раніше не бував жоден спостерігач: Над північним та південним полюсами Сонця. Зйомка полюсів особливо важлива для моделювання космічної погоди, оскільки для цього потрібна точна модель всього магнітного поля Сонця. Крім того, вважається, що полюси відіграють певну роль у циклі сонячних плям – темних плям, які з’являються на поверхні Сонця і які з’являються і зникають приблизно з 11-річним циклом. Вчені досі не знають, чому існує цей 11-річний цикл, але вивчення магнітних полів полюсів може дати відповідь.

Завдяки сучасним інструментам для отримання зображень на борту, місія Solar Orbiter буде найближчою до зірки, яку будь-коли підпускали до неї камери, спрямовані на Сонце. “Це буде terra incognita”, – сказав Даніель Мюллер, науковий співробітник проекту ЄКА в Європейському центрі космічних досліджень і технологій в Нідерландах. “Це дійсно дослідницька наука”.

• Місія космічного туризму Ax-1 на МКС потребує гарної погоди для запуску
• Подивіться, що помітив орбітальний апарат НАСА на Марсі з відстані 180 миль
• Космічний апарат Sentinel-6 стає офіційним супутником моніторингу океану

убезпечення орбітального апарату від сонячної спеки

Solar Orbiter вийде на високо еліптичну орбіту, що означає, що він подорожує навколо Сонця в овальній формі, наближаючись до нього в деяких точках ближче, ніж в інших. Як пояснила Анна Пакрос, менеджер корисного навантаження в Європейському центрі космічних досліджень і технологій ЄКА в Нідерландах, це створює проблеми з управлінням температурою: “Хоча Solar Orbiter проходить досить близько до Сонця, він також проходить досить далеко. Нам доводиться переживати як сильну спеку, так і екстремальний холод”.

Ці температури коливаються від мінус 300 градусів за Фаренгейтом в холоді космосу до 932 градусів за Фаренгейтом в найближчій точці до Сонця, на відстані 26 мільйонів миль. Щоб впоратися з цими змінами, орбітальний апарат оснащений 324-кілограмовим тепловим екраном, який може відбивати величезне тепло і випромінювання, що знаходяться поблизу Сонця, і який витримує температуру до 970 градусів за Фаренгейтом.

Щит складається з шарів тонких, як папір, листів титанової фольги, яка добре відбиває тепло, не будучи при цьому надто важкою. Ці шари розміщені над основою з алюмінію, яка має форму сот, щоб бути міцною, але водночас легкою, і покрита більшою кількістю фольги. Основа забезпечує міцність, до неї прикріплені титанові кронштейни, які утримують шари фольги на місці. Важливо, що в щиті є 10-дюймовий зазор, який дозволяє теплу виходити в космос, а також вічка для спостереження за приладами на борту.

І останній штрих до щита, але досить старомодний, як для такого сучасного виробу. Щит покритий темним порошком, схожим на деревне вугілля або пігменти, що використовувалися у стародавніх печерних малюнках, який захищає виріб від ультрафіолетового сонячного випромінювання. “Забавно, що щось настільки технологічно просунуте, як це, насправді дуже старе”, – сказав Пакрос.

Запуск на високопохилу орбіту

Запуск відбувається на Космічному стартовому комплексі 41 на мисі Канаверал, штат Флорида, з апаратом на борту ракети-носія Atlas V компанії United Launch Alliance. Щоб дістатися до своєї мети, орбітальний апарат буде використовувати силу тяжіння Землі та Венери, щоб відхилитися від площини екліптики. Це плоска рівнина, що приблизно виходить з екватора Сонця, в якій знаходиться більшість тіл Сонячної системи.

Вийшовши з цієї площини, орбітальний апарат зможе побачити Сонце під іншим кутом, а також побачити нові його ділянки, наприклад, полюси. “До Solar Orbiter всі інструменти для отримання сонячних зображень знаходилися в площині екліптики або дуже близько до неї”, – сказав Рассел Говард, вчений-космолог з Військово-морської дослідницької лабораторії у Вашингтоні, округ Колумбія, і головний дослідник одного з 10 інструментів Solar Orbiter, в своїй заяві. “Тепер ми зможемо подивитися на Сонце зверху”.

Протягом своєї місії орбітальний апарат досягне нахилу в 24 градуси над екватором, можливо, збільшиться до 33 градусів, якщо місія продовжиться на три роки, як заплановано.

Дві сонячні місії краще, ніж одна

Solar Orbiter – не єдиний інструмент для вивчення Сонця. Сонячний зонд НАСА Parker вийшов на орбіту навколо Сонця у 2018 році і вже зробив знімки сонячного вітру та перше зображення зсередини сонячної атмосфери. Сонячний зонд Parker наближається до Сонця ближче, ніж Solar Orbiter, наближаючись до нього на відстань всього 4 мільйони кілометрів, але має на борту обмежене обладнання.

Ідея полягає в тому, що ці два апарати працюватимуть в тандемі, коли Parker вивчатиме Сонце зблизька, а Orbiter збиратиме більше даних для контекстуалізації висновків Parker. Крім того, обидва апарати можуть використовуватися для вимірювання одних і тих же потоків сонячного вітру в різний час.

“Ми багато чому вчимося за допомогою Parker, і додавання Solar Orbiter до цього рівняння принесе ще більше знань”, – сказала Тереза Ньєвес-Чинчілла, заступник наукового керівника проекту NASA по місії.

Часові рамки місії

Після запуску Solar Orbiter має здійснити свій перший проліт повз Венеру в грудні 2020 року, а потім зробити один запланований проліт повз Землю в листопаді 2021 року. У 2022 році він здійснить перший близький проліт навколо Сонця, наблизившись до нього на відстань 31 мільйона кілометрів. До 2025 року він досягне нахилу 17 градусів, а до 2027 року – 24 градусів. Якщо місія буде продовжена, вона може тривати ще три роки на додаток до семирічної основної місії.

Рекомендації редакції

• Космічний телескоп Джеймса Вебба повністю вирівняний і робить чіткі знімки
• Телескопи на повітряних кулях можуть змінити правила гри в астрономії
• NASA відкладає запуск своєї першої туристичної місії на МКС
• Зображення Solar Orbiter показує кипляче, розбурхане обличчя Сонця
• NASA ділиться величними знімками орбітального сходу Сонця, зробленими з МКС

Source: digitaltrends.com