Առաքում ՝ դիպչել Արևին ՝ պատմության ամենաարագ տիեզերանավով

Նյու Յորքը Տոկիոյում մեկ րոպեից պակաս ժամանակահատվածում, այդքան արագ կարող է ընթանալ NASA- ի Parker Solar Probe- ն:

Նախագծված ՝ Արևի մթնոլորտը ուսումնասիրելու համար, Պարկեր արեգակնային զննությունը ավելի մոտ կլինի իր մակերեսին, քան մինչ այդ ցանկացած տիեզերանավ: Իրերը արագորեն տաքանալու են:

Արվեստին մոտենում է Պարկերի արևային զննության նկարչի գաղափարը: Վարկ `JHUAPL

Հասկանալու համար, թե ինչու է Parker Solar Probe- ն արեգակնային մթնոլորտ ուղարկվում, մենք նախ նայում ենք, թե ինչու է կարևոր Արևի ուսումնասիրությունն ու ինչպես այն ազդում մեզ վրա:

Արևի քամին

Հակառակ արևի մակերևույթի ջերմաստիճանին, որը 6000 ~ աստիճան է, իր արտաքին մթնոլորտը (պսակը) ջեռուցվում է մինչև միլիոնավոր աստիճաններ: Եվ մենք հստակ չգիտենք, թե ինչու: Նման բարձր ջերմաստիճանը հանգեցնում է կորոնայից խիստ էներգետիկ լիցքավորված մասնիկների (էլեկտրոններ, պրոտոններ, ալֆա մասնիկներ և այլն) ազատում, որոնք հավաքականորեն կոչվում են արևային քամի:

Արեգակի պսակը կարելի է տեսնել արևային ամբողջ խավարման ժամանակ: Վարկ. Zombiepedia- ը Վիքիպեդիայում, CC BY-SA 4.0

Արեգակնային քամուց լիցքավորված մասնիկները մեծ արագությամբ Արևի մագնիսական դաշտը դուրս են բերում դեպի արևային համակարգ: Երբ Արևը պտտվում է, նրա մագնիսական դաշտը պտտվում է պարույրով ՝ ազդելով լիցքավորված մասնիկների նույն ձևով: Արեգակի մագնիսական դաշտը այդպիսով տեղափոխվում է արևային համակարգ ՝ վարդապետական ​​պարույրի տեսքով:

Արեգակի մագնիսական դաշտը տեղափոխվում է պարուրաձև ձևով, արևի պտույտի և արևի քամու հետևանքների հետևանքներից: Վարկ: WSO Stanford

Երբ արևային քամու լիցքավորված մասնիկները մոտենում են Երկրին, նրանք առաջին հերթին հարվածում են Երկրի մագնիտոսֆերային տարածքին, այն տարածքին, որտեղ գերակշռում է Երկրի մագնիսական դաշտը: Արեգակնային քամին խանգարում է Երկրի մագնիտոսֆերան, քանի որ այն սեղմում է այն Երկրի օրվա կողմում և այն երկարացնում գիշերային կողմում: Երկրի մագնիտոսֆերան այսպիսով ձևավորվում է արևի քամուց:

Արվեստի պատկերում արեգակնային քամու մասնիկների փոխազդեցությունը Երկրի մագնիտոսֆերայի հետ: Չափերը չափելու համար: Սպիտակ գծեր ՝ արևային քամի, մանուշակագույն գիծ ՝ աղեղի ցնցում, կապույտ գծեր ՝ Երկրի մագնիտոսֆերա: Վարկ. NASA- ի մասին Վիքիպեդիայում

Արեգակնային քամու փոխազդեցությունը Երկրի մագնիտոսֆերայի հետ մեծ քանակությամբ էներգիա է վերադարձնում Երկրին ՝ տարածելով մեր մթնոլորտի լայն տարածում: Այս փոխազդեցության լավ էֆեկտներից մեկը գեղեցիկ Ավրորան է:

Արեգակնային փոթորիկները և դրա հետևանքները Երկրի վրա

Արեգակնային քամին հաճախ կրում է արևի կողմից բռնկված բարձր էներգիայով մագնիսական փոթորիկներ, որոնք կոչվում են արևի բռնկումներ, և երբեմն էլ ավելի էներգետիկ վարկածներ, որոնք կոչվում են կորալային զանգվածի արտահոսքեր (CMEs): Այս խիտ մագնիտիզացված փոթորիկների կողմից սանձազերծված էներգիան համարժեք է միլիոնավոր ջրածնի ռումբերի:

1) Երկրի համեմատությունը Արեգակից խիստ էներգետիկ կորոնային զանգվածի արտանետմանը (CME): Վարկ `NASA SDO: 2) արևային CME գործողության մեջ: Վարկ. Penyulap- ը Վիքիպեդիայում, CC BY-SA 3.0

Երբ այդ փոթորիկները հասնում են Երկիր, դրանք կարող են լուրջ ազդեցություն ունենալ, չնայած մեր պաշտպանիչ մագնիսական դաշտին: 1859, 1882 և 1921 թվականների արևային փոթորիկները բոլորն էլ պատճառ դարձան, որ հեռագրային ծառայությունները դադարեցնեն աշխատանքը, հրդեհներ նախաձեռնում և որոշ դեպքերում նույնիսկ ճակատագրական ցնցումներ հասցնում հեռագրական օպերատորներին: Նմանապես, 1960-ի արևային փոթորիկը ռադիոկապի ծառայությունների լայն տարածման պատճառ դարձավ:

Երկրի վրա արևային զանգվածային փոթորիկների հետևանքները շատ ավելի աղետալի կլինեին այսօրվա օրվա և դարաշրջանում: 1859 թվին նման արևային փոթորիկ, որը տեղի է ունենում ներկայիս օրում, կարող է առաջացնել բազմաթիվ խնդիրներ, ինչպիսիք են.

  • Երկրագնդի հիմնական էլեկտրական համակարգերը խանգարեք ՝ պատճառելով աշխարհի էլեկտրաէներգիայի անջատում շաբաթներ, ամիսներ կամ նույնիսկ տարիներ:
  • Մեր արբանյակներին ֆիզիկական վնաս պատճառելը, նրանց անսարքության պատճառ դառնալը կամ ամբողջությամբ ձախողելը:
  • Մեր կապի ենթակառուցվածքների, ներառյալ GPS արբանյակների խափանում:
  • Astrառագայթահարման մահացու չափաբաժիններին ենթարկել տիեզերագնացներին: Սա մեծ մտահոգություն է ապագա տիեզերագնացների համար Լուսնի կամ Մարսի վրա, որտեղ այդպիսի վտանգավոր փոթորիկներից պաշտպանվելու համար քիչ բան կա:

Ինչու մենք պետք է ավելի լավ հասկանանք Արևը

Ավելի ու ավելի շատ տեխնոլոգիաներից կախված հասարակության մեջ անմտություն կլիներ չհասկանալ Արեգակի եղանակային ձևերը, դրա հետևանքները Երկրի վրա և համապատասխանաբար ստեղծել մեր ենթակառուցվածքները: Մենք իրոք խելոք տեսակ չէինք լինի, եթե անտեսեինք ամենակարևոր օբյեկտը, որն անմիջականորեն ազդում է Երկրի վրա և դրա վրա կյանքի վրա:

Հիմար կլիներ նաև չզգալ Արևի բնույթից և նրա նման աստղերից, և ոչ միայն այն պատճառով, որ դրանից է կախված Երկրի կյանքը: Մեր Արևի բնությանը վերաբերող երկարատև հարցերից ոմանք են.

  • Ինչու է Արեգակի արտաքին մթնոլորտը (կորոնան) շատ ավելի տաք (միլիոնավոր աստիճան Celsius), քան նրա մակերեսը (6000 աստիճան):
  • Ո՞ր մեխանիզմներն են առաջացնում բարձր էներգետիկ մասնիկներ, որոնք արեգակնային քամու մեջ բարձր արագությամբ տեղափոխվում են:
  • Ո՞րն է մագնիսական դաշտի կառուցվածքը կորոնայում: Ինչպե՞ս են այս ոլորտները վարվում, որպեսզի այս բոլոր դինամիկան տեղի ունենա:

Դրանք նման հարցերի պատասխանելն է, ինչը մեզ մարդկային է դարձնում:

Մուտքագրեք Parker Solar Probe - պատմության մեջ ամենաարագ տիեզերանավը

Այս հարցերի պատասխանները գտնելը այն է, թե ինչու ենք մենք սկսում Parker Solar Probe- ն դեպի Արևը:

Թարմացում. Parker Solar Probe- ը հաջողությամբ գործարկվել է 2018-ի օգոստոսի 12-ին ՝ հզոր Delta IV Heavy հրթիռի վրա, և մեկնարկի ամենաարագ տիեզերանավն էր ՝ ծեծելով New Horizons ռեկորդը:
Parker Solar Probe- ը գործարկվում է Delta IV Heavy- ի վրա: Վարկ. ULA- ն Flickr- ի վրա

«Պարկեր» արեգակնային զննությունը կօգտագործի Վեներայից բազմաթիվ ինքնահոս օժանդակություններ ՝ աստիճանաբար իջեցնելու իր ուղեծրը Արևի շուրջը: 2024 թ.-ին Parker Solar Probe- ը թռչելու է Արեգակին ամենամոտ հեռավորությունը ՝ իր մակերեսից ընդամենը 6 միլիոն ֆունտ ստեռլինգ: Դա Արեգակին մոտ 9 անգամ ավելի մոտ է, քան Մերկուրին:

Parker Solar Probe- ի հետագիծ, որպեսզի հասնի Արևի ամենամոտ անցմանը: Վարկ `JHUAPL

Արեգակի այս ամենամոտ մոտեցման ժամանակ «Պարկեր» արեգակնային զննությունը կլինի ամենաարագ տիեզերանավը, անկախ նրանից, թե ինչպես եք այն չափում: Իր գագաթնակետին զոնդը կընթանա այնքան արագ, որքան 700,000 կմ / ժամ, ինչը խելագար է նույնիսկ մտածելու մասին: Նյու Յորքը Տոկիոյում մեկ րոպեի ընթացքում, Երկիրը Լուսին կես ժամվա ընթացքում, այդքան արագ կարող է ընթանալ NASA- ի Parker Solar Probe- ն:

Երեսապատվելով Արեգակի ուժեղ շոգին և ճառագայթմանը

Արևին այդքան մոտ լինելը նշանակում է դիմակայել դրա ուժեղ շոգին և ճառագայթմանը: Փաստորեն, տիեզերանավը թռչելու է կորոնա, որտեղ ջերմաստիճանը կազմում է մեկ միլիոն աստիճան ջերմաստիճանի կարգով: Այնուամենայնիվ, քանի որ կորոնան ունի շատ ցածր խտություն, տիեզերանավի դիմակայած ջերմության մեծ մասը միայն արևի ուղիղ ճառագայթներից է լինելու, ինչը 1400 աստիճանի ջերմաստիճանի պայմաններում, այնուամենայնիվ, տաքանում է:

Արևի ակնհայտ չափսերը, ինչպես երևում է Պարկերի արևային զննությամբ (ձախ) ընդդեմ Արևի, ինչպես երևում է Երկրի վրա (աջ): Վարկ. Maringaense- ը Վիքիպեդիայում, CC BY-SA 3.0

Տիեզերանավը ուժեղ շոգից պաշտպանելու համար կօգտագործվի հատուկ ամրապնդված ածխածնի-ածխածնային կոմպոզիտ ՝ որպես վահան, ինչպես տիեզերանավային քթի քթի վրա եղածները: 4,5 «հաստությամբ ջերմային վահանը կպահպանի տիեզերանավի գիտական ​​գործիքները հարմարավետ 20 աստիճանի ջերմաստիճանում, որի ընթացքում նրանք կարող են նորմալ աշխատել: Վահանն օգնում է նաև տիեզերանավերի գործիքներին դիմակայել խենթ ճառագայթահարման մակարդակին, ինչը 500 ֆունտով ավելի է, քան այստեղ Երկրի վրա:

Աստղային գիտություն

Նման բարձրորակ ճարտարագիտության շնորհիվ հնարավոր է, որ տիեզերանավը գործի Արևի կորոնայում, գիտական ​​գործիքները օդանավում տեղակայված են մի շարք զվարճալի խնդիրների (ամբողջովին նախատեսված):

  1. FIELDS- ի փորձը կկատարի արևի կորոնայում էլեկտրական և մագնիսական դաշտերի և պլազմային հատկությունների առաջին ուղղակի չափումները:
  2. IS☉IS- ի փորձը (Արևի ինտեգրված գիտական ​​հետազոտություն) չափելու է խիստ էներգետիկ լիցքավորված մասնիկները (10 կՎ-ից մինչև 100 MeV) կորոնայում ՝ օգնելով մեզ հասկանալ տանիքի կառուցվածքները:
  3. Այս փորձերը լրացնելու համար WISPR- ը (լայն դաշտային Imager for Solar Probe) կցուցադրի արևային կորոնի, արևային քամի, ցնցումների, ներքին հելիոսֆերայի և այլ կառույցների գեղեցիկ պատկերներ `հավելյալ համատեքստում:
  4. SWEAP- ի (արևային քամի էլեկտրոնների շեշտը և պրոտոնները) փորձը չափելու է արևային քամու էլեկտրոնների, պրոտոնների և ալֆա մասնիկների ֆիզիկական հատկությունները, ինչպիսիք են դրանց առատությունը, արագությունը, խտությունը և ջերմաստիճանը:
1) ՈԼՈՐՏների փորձ: 2) IS☉IS փորձ: Վարկեր. JHUAPL3) WISPR օպտիկական աստղադիտակներ: 4) Faraday բաժակ, SWEAP փորձի մի մաս: Վարկեր. JHUAPL

Արժեքավոր տվյալների այս կտորները միացնելով ՝ ակնկալվում է, որ կպատասխանվեն Արեգակի հետ կապված բազմաթիվ հիմնական խորհուրդներին: Դրանցից մի քանիսը.

  • Որոշեք կորոնայում մագնիսական դաշտերի կառուցվածքն ու դինամիկան, որոնք արևային քամի են առաջացնում:
  • Հետևեք էներգիայի հոսքին, որը տաքացնում է պսակը և, հետևաբար, պատասխանեք, թե ինչու այն շատ ավելի տաք է, քան Արևի մակերեսը:
  • Քանի որ տիեզերանավը կլինի այն տարածաշրջանում, որտեղ այն իրականում կարող է տեսնել, որ արևային քամու մասնիկներն անցնում են սուպոնիկից դեպի գերձայնային արագություն, այն կարող է որոշել այն մեխանիզմները, որոնց միջոցով արևի քամու մասնիկները մեծ էներգիա են ստանում:

Եզրակացություն

Ինչ-որ անհավատալի գիտություն մեզ սպասում է, և դա կօգնի նաև ձևավորել մեր քաղաքակրթությունը ավելի տեղեկացված ձևով: Սրանք մանկական քայլեր են, որոնք մենք պետք է ձեռնարկենք, որպեսզի դանդաղ դառնանք 1-ին տիպի քաղաքակրթություն և ավելին:

NASA- ի Parker Solar Probe- ի պաշտոնական ցուցանշաններ: Վարկ `NASA / APL
ՆԱՍԱ-ի Արեգակին շոշափելու առաքելության լավագույն մասն այն է, որ այն, ամենայն հավանականությամբ, ավելի շատ հարցեր կստեղծի, քան պատասխանները: Գիտություն

Ինչին ես սպասում? Առաջ և ուսումնասիրեք առաքելությունը:

Սկզբնապես հրապարակվել է jatan.space կայքում