Паркер (солнечный зонд)
Солнечный зонд «Паркер» (англ. Parker Solar Probe, ранее также Solar Probe, Solar Probe Plus или Solar Probe+) — автоматический космический аппарат НАСА для изучения внешней короны Солнца. Предполагается, что он приблизится к «поверхности» Солнца (фотосфере) на расстояние 8,86 радиуса Солнца (6,2 миллиона километров, или 0,04 а. е.)[1].
Parker Solar Probe | |
---|---|
Solar Probe (до 2002) Solar Probe Plus (2010–2017) | |
| |
Заказчик | НАСА |
Производитель | Лаборатория прикладной физики |
Оператор | НАСА, Лаборатория прикладной физики |
Стартовая площадка | мыс Канаверал SLC-37 |
Ракета-носитель | Delta IV Heavy |
Запуск | 12 августа 2018 |
Длительность полёта | 3 года 6 месяцев 25 дней (из шести лет) |
COSPAR ID | 2018-065A |
SCN | 43592 |
Технические характеристики | |
Масса | 555 кг |
Размеры | 1 × 3 × 2,3 м |
Диаметр | 2,3 м |
Мощность | 343 Вт |
Элементы орбиты | |
Тип орбиты | гелиоцентрическая |
Большая полуось | 58 043 973 831,6 м |
Наклонение | 3,4° |
Период обращения | 88 дней |
Апоцентр | 109,3 млн км |
Перицентр | 6,9 млн км |
Целевая аппаратура | |
FIELDS | Измерение электрических и магнитных полей, радиоволн, вектора Пойнтинга, плазмы, и температуры электронов. Включает в себя индукционный магнитометр, флюксметр, и 5 датчиков напряжения |
IS☉IS | Исследование электронов, протонов и тяжёлых ионов. Включает в себя два инструмента: EPI-Hi и EPI-Lo |
WISPR | Оптический телескоп для получения изображений солнечной короны и гелиосферы |
SWEAP | Подсчёт электронов, протонов и ионов гелия, измерение их скорости, плотности и температуры. Включает в себя: SPAN (два электростатических анализатора) и SPC (Цилиндр Фарадея) |
HeliOSPP | Изучение происхождения гелиосферы |
Транспондеры | Ka-диапазон, X-диапазон |
Логотип миссии | |
solarprobe.jhuapl.edu | |
Медиафайлы на Викискладе |
Зонд назван в честь американского астрофизика Юджина Паркера[2], в 1958 году предсказавшего существование солнечного ветра.
Солнечный зонд НАСА
Проект НАСА Солнечный зонд Паркер — это продолжение запуска автоматических космических аппаратов, которые приблизятся к поверхности Солнца на расстояние до десяти солнечных радиусов[3]. Это значительно ближе, чем все аппараты, которые когда-либо направлялись к светилу. Этот проект (также известный под названием «Solar Probe+» или «Solar Probe Plus») был заявлен как начало новой миссии в финансовом бюджете на 2009 год. Стоимость аппарата — 1,5 млрд долларов.[4][5]
Научная координация проекта возложена на Лабораторию прикладной физики университета имени Джонса Хопкинса в Мериленде (США). На 1 мая 2008 года эта лаборатория доложила о разработке и строительстве космического аппарата. При облёте Солнца скорость зонда в перигелии может достигать 700 000 км/ч (194 км/с).
Зонд «Паркер» был запущен 12 августа 2018 года с мыса Канаверал (после переноса старта на сутки)[6]. Юджин Паркер (его возраст на этот момент был 91 год) был на месте запуска и попрощался с «Паркером».[7]
Научные задачи
- Определение структуры и динамики магнитных полей в источниках солнечного ветра.
- Выявление уровня энергии, испускаемой короной Солнца, и ускорения солнечного ветра.
- Определение того, какие механизмы ускоряют и переносят энергетические частицы.
- Изучение частиц плазмы около Солнца и их воздействие на солнечный ветер и образование энергетических частиц[8].
- Изучение солнечных волн Алфвена[9].
Исследования
Для достижения поставленных научных задач, будут проведены пять основных экспериментов исследований[10]:
- Электромагнитные поля — в ходе исследования будут получены результаты измерений электрических и магнитных полей, радиоволн, вектора Пойнтинга, плазмы, и температуры электронов. Включает в себя индукционный магнитометр, флюксметр, и 5 датчиков напряжения. Главный исследователь — Стюарт Бэйл из Калифорнийского Университета.
- Комплексное научное исследование Солнца — исследование электронов, протонов и тяжёлых ионов. Инструментарий включает в себя EPI-Hi и EPI-Lo. Главный исследователь — Дэвид МакКомас из Принстонского университета.
- Широкоугольный приёмник изображения — этот оптический телескоп будет получать изображения короны и гелиосферы. Главный исследователь — Рассел Ховард из Научно-исследовательской лаборатории ВМС США.
- Альфа-частицы, электроны и протоны солнечного ветра — это исследование подсчитает электроны, протоны и ионы гелия и измерит их свойства, такие как скорость, плотность, температура. Основные инструменты: два электростатических анализатора и Цилиндр Фарадея. Главный исследователь — Джастин Каспер из Мичиганского университета и Смитсоновской астрофизической обсерватории.
- Происхождение гелиосферы — теоретическое и моделированное изучение для максимального результата миссии. Главный исследователь — Марко Вэлли из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе ЛРД.
Результаты
12 ноября 2019 года команда NASA, контролирующая аппарат, опубликовала первые научные данные. Опубликованные данные содержат измерения, сделанные во время первых двух пролётов рядом с Солнцем, с 31 октября по 12 ноября 2018 года и с 30 марта по 19 апреля 2019 года, когда космический аппарат находился в пределах 0,25 а.е. от Солнца[11].
5 июля 2020 года во время третьего пролёта мимо Венеры прибор WISPR зонда «Паркер» выявил в ионном хвосте кометы C/2020 F3 (NEOWISE) вторую компоненту — натриевый ионный хвост[12]. Также во время этого пролёта прибор WISPR, представляющий собой пару телескопов с цифровыми матрицами, сделал снимок Венеры, на котором сквозь облака видна Земля Афродиты, а по самому краю диска Венеры виден яркий светящийся обод[13].
План полёта
Сегодня 1305 день из 2686 дней полёта до первого близкого приближения к Солнцу (Перигелий №22). Перигелий №22 ожидается через 3 года 9 месяцев 10 дней. Из всего пути: 48,6% завершено | ||
|
После первого пролёта Венеры зонд выйдет на эллиптическую орбиту с периодом 150 дней (2/3 от периода Венеры), делая 3 оборота, когда Венера делает 2. После второго пролёта период уменьшается до 130 дней. Менее чем через 2 оборота (198 дней), КА встретится с Венерой в третий раз. Это сократит период до половины венерианского, или около 112,5 дней. На четвёртую встречу период будет составлять 102 дня. Через 237 дней зонд встретит Венеру в пятый раз, и период сократится до 96 дней, 3/7 от венерианского. КА делает 7 оборотов, когда Венера делает только 3. Шестая встреча, почти через два года после предыдущей, сократит период до 92 дней (2/5 от венерианского). После ещё пяти оборотов, зонд встретится с Венерой в седьмой и последний раз, уменьшая период до 88—89 дней, позволив подойти ближе к Солнцу. Тогда, в перигелии скорость аппарата составит около 700 000 км/ч или 194 км/с[14].
29 октября 2018 года НАСА сообщило, что зонд Паркер подошёл к Солнцу на рекордное расстояние и побил достижение, установленное аппаратом «Гелиос 2» в 1976 году. Помимо этого, Паркер развил и рекордную скорость относительно Солнца. Ранее эти рекорды составляли 42,73 млн км и 246 960 км/ч соответственно[15][16].
5 ноября 2018 года зонд достиг перигелия, где расстояние до Солнца составило 15 млн км, а рекордная скорость — более 343 000 км/ч[17] (более 95 км/с).
29 апреля 2021 года зонд Parker Solar Probe прошёл восьмой перигелий, приблизившись к Солнцу рекордно близко — на расстояние 10,4 млн км (0,07 а.е.) от солнечной поверхности. Гелиоцентрическая скорость зонда превысила 532 тыс. км/ч (147 км/c)[18]. К концу 2024 года зонд должен выйти на орбиту с перигелием 6,2 млн км от солнечной поверхности. Теплозащитный экран зонда будет разогреваться в перигелии до 1370 °C, то есть примерно в три раза больше, чем температура на освещённой Солнцем стороне Меркурия[19].
Год | События | |||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Январь | Февраль | Март | Апрель | Май | Июнь | Июль | Август | Сентябрь | Октябрь | Ноябрь | Декабрь | |||
2018 | 12 августа Запуск |
28 сентября Первый пролёт у Венеры (период 150 дней) |
6 ноября Перигелий #1 |
|||||||||||
2019 | 31 марта Перигелий #2 |
28 августа Перигелий #3 |
21 декабря Второй пролёт у Венеры (период 130 дней) | |||||||||||
2020 | 24 января Перигелий #4 |
2 июня Перигелий #5 |
22 сентября Перигелий #6 |
|||||||||||
6 июля Третий пролёт у Венеры (период 112,5 дней) |
||||||||||||||
2021 | 13 января Перигелий #7 |
24 апреля Перигелий #8 |
5 августа Перигелий #9 |
16 ноября Перигелий #10 |
||||||||||
16 февраля Четвёртый пролёт у Венеры (период 102 дня) |
11 октября Пятый пролёт у Венеры (период 96 дней) |
|||||||||||||
2022 | 21 февраля Перигелий #11 |
28 мая Перигелий #12 |
1 сентября Перигелий #13 |
6 декабря Перигелий #14 |
||||||||||
2023 | 13 марта Перигелий #15 |
17 июня Перигелий #16 |
23 сентября Перигелий #17 |
24 декабря Перигелий #18 |
||||||||||
16 августа Шестой пролёт у Венеры (период 92 дня) |
||||||||||||||
2024 | 25 марта Перигелий #19 |
25 июня Перигелий #20 |
25 сентября Перигелий #21 |
19 декабря Перигелий #22 Первое близкое приближение к Солнцу | ||||||||||
2 ноября Седьмой пролёт у Венеры (период 88 дней) |
||||||||||||||
2025 | 18 марта Перигелий #23 |
14 июня Перигелий #24 |
10 сентября Перигелий #25 |
7 декабря Перигелий #26 |
См. также
Примечания
- Аня Грушина. Миссия — потрогать Солнце // Наука и жизнь. — 2018. — № 9. — С. 2—9.
- Первую миссию к Солнцу назвали в честь первооткрывателя солнечного ветра // nplus1.ru, май 2017
- Экваториальный радиус равен 6,955⋅108 м
- Meghan Bartels 09 August 2018. How NASA's New Solar Probe Will 'Touch' the Sun on Historic Mission (англ.). Space.com. Дата обращения: 16 марта 2020.
- Satnews Publishers: Daily Satellite News . www.satnews.com. Дата обращения: 16 марта 2020.
- «Зонд „Паркер“ отправился к Солнцу», nplus1 12 авг 2018
- Satnews Publishers: Daily Satellite News . www.satnews.com. Дата обращения: 16 марта 2020.
- Новости высоких технологий (недоступная ссылка). Дата обращения: 23 мая 2008. Архивировано 15 апреля 2015 года.
- Гелиофизики обнадеживают: раскрыта «жгучая» тайна, которую Солнце скрывало от людей 500 лет
- JHUAPL. Parker Solar Probe: Spacecraft (англ.). parkersolarprobe.jhuapl.edu. Дата обращения: 13 августа 2018.
- JHUAPL. First Parker Solar Probe Science Data Released to Public (англ.). Parker Solar Probe. Дата обращения: 12 ноября 2019.
- NASA’s Parker Solar Probe Spies Newly-Discovered Comet NEOWISE, July 10, 2020
- Parker Solar Probe Offers Stunning View of Venus, Feb 24, 2021
- JHUAPL. Parker Solar Probe: The Mission (англ.). parkersolarprobe.jhuapl.edu. Дата обращения: 13 августа 2018.
- Garner, Rob Parker Solar Probe Breaks Record, Becomes Closest Spacecraft to Sun (англ.). NASA (29 октября 2018). Дата обращения: 30 октября 2018.
- Редакция ПМ. Зонд «Паркер» подошел на рекордно близкое расстояние к Солнцу . Популярная механика (30 октября 2018). Дата обращения: 30 октября 2018.
- Редакция ПМ. Зонд «Паркер» благополучно пережил первое сближение с Солнцем . Популярная механика (9 ноября 2018). Дата обращения: 9 ноября 2018.
- Parker Solar Probe Keeps Its Cool as It Speeds Closer to the Sun, 04/29/2021
- Зонд PSP побил собственный рекорд, 29.04.2021
Документалистика
- Миссия полёта к Солнцу (англ. Mission to the Sun). Документальный фильм. Производство Thoroughly Modern Media для National Giografic. NGC Network US, LLC. 2018 г. ГТРК «Культура». 13.06.2019. 43 минуты.
Ссылки
- Неофициальный отчёт НАСА о проекте «Солнечный зонд» (англ.) (недоступная ссылка). Архивировано 17 мая 2008 года.
- Официальная страница проекта НАСА «Солнечный зонд» Архивная копия от 18 марта 2021 на Wayback Machine (англ.)
- Миссия НАСА отправилась прямо к Солнцу. Зачем — и как это вообще возможно? // Русская служба Би-би-си, авг 2018
- Солнечный зонд «Паркер» приоткрывает завесу тайны над нашей ближайшей звездой // Space.com (США) в ИноСМИ.ру, 6.12.2019