Parker Solar Probe mieri k Slnku. Prežije aj v ohni

Nakoniec sa to podarilo. Po viacerých odkladoch odštartovala zo štartového komplexu SLC-37 na Cape Canaveral na Floride 12. augusta o 07:31 UT (3:31 EDT) nosná raketa Delta 4 Heavy spoločnosti United Launch Alliance. Na palube mala sondu Parker Solar Probe.

Štart sondy, ktorý sa mal pôvodne uskutočniť už v roku 2015, prebehol normálne a asi po 10,5 minútach letu bola dosiahnutá parkovacia obežná dráha. Neskôr bola sonda navedená na heliocentrickú dráhu, pričom sa oddelila od tretieho stupňa rakety a úspešne rozvinula solárne panely.

https://www.youtube.com/watch?v=AlyuSwRSVHU

Sonda, ktorú v spolupráci s americkou kozmickou agentúrou NASA vyrobili Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, je v doterajšej histórii kozmických letov unikátna, pretože sa priblíži rekordne blízko k slnečnému povrchu.

Bližšie ako Merkúr

Sonda bude skúmať slnečnú korónu zo vzdialenosti len 8,5 polomerov Slnka, čo prinesie nové poznatky o samotnej koróne, aj o slnečnom vetre. Na slnečný vietor odkazuje aj finálne pomenovanie sondy, ktorá sa pôvodne označovala ako Solar Probe a v rokoch 2010-1017 ako Solar Probe Plus.

Pozrite siRaketový obor NASA SLS na prvých misiách neukáže svoje maximum

Od roku 2017 nesie sonda meno podľa profesora Eugene Newmana Parkera, amerického solárneho astrofyzika, ktorý je autorom teórie o solárnom vetre a predpovedal tvar slnečného magnetického poľa vo vonkajšej slnečnej sústave v podobe Parkerovej špirály.

ZDROJ | NASA

Pre let k Slnku použije sonda urýchlenie v gravitačnom poli Venuše (pôvodne sa plánovalo s gravitačným manévrom v gravitačnom poli Jupitera), pričom počas obiehania sa bude k Slnku postupne približovať.

Pozrite siNajnovšia kozmická loď TESS od NASA začala loviť planéty

Misia má trvať zhruba 7 rokov a sonda by sa mala k Slnku najviac priblížiť v rokoch 2024 až 2025. Pohybovať sa bude na dráhe s perihéliom (najbližšie k Slnku) 0,040 AU (astronomickej jednotky), čo je cca 6 miliónov km a aféliom (najďalej od Slnka) 0,73 AU (109,3 miliónov km).

ZDROJ | NASA

Pre porovnanie, prvá planéta Merkúr sa k Slnku približuje na 0,308 AU (asi 46 mil. km), takže Parker Solar Probe sa bude v perihéliu nachádzať takmer 8x bližšie k žiarivej páľave našej hviezdy.

Silný prístrojový arzenál

Agentúra NASA oznámila, že sonda Parker Solar Probe funguje normálne a v priebehu týždňa rozvinie špeciálnu vysokoziskovú anténu, dvojdielnu anténu na meranie elektrického poľa a rameno s magnetometrami.  V septembri má nasledovať štvortýždňové obdobie testovania vedeckých prístrojov, ktorých má sonda na palube neúrekom. Potom začne vedecký program.

Pozrite siOrbitálna stanica nad Mesiacom bude realitou

V rámci svojej misie sa sonda zameria na päť hlavných cieľov bádania:

• Skúmanie elektromagnetických polí (FIELDS) – tento výskum zahrnie priame merania elektrických a magnetických polí, rádiových vĺn, Poyntingovho toku, absolútnej hustoty plazmy a teploty elektrónov. Tieto experimenty zaistí niekoľko magnetometrov a plazmových napäťových senzorov.
• Integrovaný vedecký výskum Slnka (ISIS) bude merať energiu elektrónov, protónov a ťažkých iónov.

• Wide-field Imager for Solar PRobe (WISPR) – optické teleskopy získajú obrazy koróny a vnútornej heliosféry.

• Solar Wind Electrons Alphas and Protons (SWEAP), teda elektróny, alfa častice a protóny slnečného vetra  – tento výskum bude počítať elektróny, protóny a ióny, resp. jadrá hélia, a merať ich vlastnosti, ako napríklad rýchlosť, hustotu a teplotu. Jeho hlavnými nástrojmi sú dva elektrostatické analyzátory a Faradayov pohár.

• Heliospheric Origins with Solar Probe Plus (HeliOSPP) – modelovanie výskumu s cieľom maximalizovať vedecký profit z misie.

ZDROJ | NASA

Na jednotlivých výskumoch a experimentoch sa zúčastní viacero univerzít a vedecko-výskumných pracovísk.

ZDROJ | NASA

V priebehu misie, ktorá je plánovaná na zhruba sedem rokov, preletí sonda 6x okolo Venuše a 24x perihéliom, pričom jej dráha sa bude k Slnku stále približovať, až na spomínaných 6 miliónov kilometrov.

Bádanie v „pekle“

V blízkosti Slnka budú prístroje a celá sonda vystavená extrémnym teplotám. V perihéliu dosiahne energetická hustota dopadajúceho žiarenia približne 650 kW / m2, čo je 475-násobok intenzity na obežnej dráhe Zeme.

ZDROJ | NASA

Proti teplote dosahujúcej až 1 370 °C bude sondu chrániť špeciálny tepelný štít. Bude šesťuholníkového tvaru s priemerom 2,3 m a hrúbkou 11,4 cm a vyrobený bude z uhlíkových kompozitov. Odrazivosť žiarenia zabezpečí biela hliníková vrstva. Riadiace systémy a prístroje budú umiestnené v strednej časti štítu s maximálnou blokáciou slnečného žiarenia.

https://www.youtube.com/watch?v=cMNQeCWT09A

Bez tepelného štítu by bola sonda v perihéliu nenávratne poškodená už v priebehu pár desiatok sekúnd. Kvôli štítu však vedci museli riešiť aj systém zásobovania sondy energiou. Zaisťuje ho duálny systém solárnych panelov.

Kým je sonda vo vzdialenosti aspoň 0,25 AU od Slnka, používajú sa primárne fotovoltaické panely,  ktoré sa pri väčšom priblížení stiahnu za tepelný štít. Ten ich zároveň zatieni, takže už nemôžu vyrábať elektrinu. Vtedy vstúpia do hry oveľa menšie sekundárne fotovoltaické panely, napájajúce sondu v blízkosti Slnka. Aby nedošlo k ich poškodeniu, využívajú účinné kvapalinové chladenie.

Pozrite siSonda Juno je fotovoltaickým rekordérom

Vďaka veľkej vzdialenosti od Zeme sa bude musieť sonda v určitých kritických situáciách rozhodovať sama, pretože rádiové signály budú putovať do riadiaceho strediska asi 8 minút.

ZDROJ | NASA

Podľa Nickyho Foxa, jedného z členov vedeckého tímu, je Parker Solar Probe najmodernejšou autonómnou sondou, aká bola kedy vypustená.

Proti tomu nemožno namietať, zároveň však platí, že autonómne riadenie a umelá inteligencia patrí k základnej výbave čoraz väčšieho počtu kozmických sond. Súvisí to s naším výskumom Marsu, asteroidov a vonkajších planét, kde je on-line ovládanie zo Zeme takisto nemožné.

ZdrojNASA

Komentáre k článku