Сонячний зонд щойно торкнувся Сонця, але ми не знаємо, чи він вижив

Сонячний зонд NASA Parker Solar Probe торкнувся атмосфери Сонця, пролетівши в межах 3,8 мільйона миль (приблизно 6,1 мільйона кілометрів) від поверхні Сонця у вівторок, 24 грудня, о 6:53 ранку за східним часом. Під час максимального зближення, яке також називають перигелієм, операції місії будуть поза контактом з космічним кораблем. У п’ятницю, 27 грудня, Паркер передасть ще один сигнал радіомаяка, щоб підтвердити його справність після близького прольоту.

Йти туди, куди не заходив жоден рукотворний об’єкт

Цей підхід не схожий на те, що раніше було досягнуто космічним кораблем, створеним людиною, і став віхою в сонячній науці, яка може переписати багато з того, що ми знаємо про нашу зірку. Арік Познер, науковий співробітник програми Parker Solar Probe у штаб-квартирі NASA у Вашингтоні, бачить ці зусилля як нове вікно в дослідження Сонця.

«Це один із прикладів сміливих місій NASA, які роблять те, чого ніхто раніше не робив, щоб відповісти на давні питання про наш Всесвіт», — сказав Арік.

Лабораторія прикладної фізики Джона Гопкінса (APL) у Лорелі, штат Меріленд, керує операціями місії та пильно стежить за кожним кроком, коли Паркер проноситься повз.

Захоплююча швидкість сонячного зонда Parker

Космічний корабель рухається зі швидкістю приблизно 430 000 миль на годину. З такою швидкістю Паркер міг долетіти з Нью-Йорка до Лос-Анджелеса приблизно за 20 секунд. Наближаючись до Сонця так близько, команди місії сподіваються отримати дані, до яких не могли отримати доступ жодні попередні кораблі. Частинки в короні, де температура може перевищувати кілька мільйонів градусів, поводяться загадково.

Вчені прагнуть побачити, як ці інтенсивні умови можуть сформувати сонячний вітер, який поривається зі швидкістю понад мільйон миль на годину. Інженери розробили траєкторію Паркера з обережними обльотами Венери, щоб поступово звужувати її орбіту навколо Сонця. З моменту запуску в 2018 році цей шлях вдосконалювався роками. Кожен цикл вимагав детальних розрахунків, щоб корабель міг витримати наближення, збирати правильні вимірювання та продовжувати надсилати оновлення на Землю.

Сонячний зонд бореться з сильною спекою

Оскільки сонячне тепло на такій короткій відстані дуже жахливе, Parker Solar Probe покладається на вуглецевий композитний екран товщиною 4,5 дюйма. Цей захисний шар зберігає чутливі інструменти при температурі, наближеній до кімнатної, тоді як передня сторона екрана може витримувати екстремальні температури вище 2500 градусів за Фаренгейтом. Складні системи охолодження також відводять тепло від ядра космічного корабля, допомагаючи підтримувати електроніку, яка записує вимірювання плазми, магнітних полів і частинок сонячного вітру.

Усередині прилади шукають підказки, щоб пояснити незвичайну температуру корони, яка різко зростає до рівнів, набагато вищих за видиму поверхню Сонця. Ті самі інструменти також спостерігають за спалахами заряджених частинок і флуктуаціями магнітних полів, які можуть допомогти відповісти на великі питання про те, що прискорює сонячний вітер.

Вирішальний час і обмежений контакт

Сьогоднішній перигелій означає, що Parker зараз знімає зовнішню атмосферу Сонця в автономному режимі, поза безпосереднім радіоконтактом. Це вікно тиші є стандартним, оскільки потужне сонячне випромінювання перешкоджає надійному зв’язку. Оператори місії очікують сигнал маяка 27 грудня, який має підтвердити, що Паркер вижив. Вчені вважають, що дані цього прольоту можуть надати безпрецедентну інформацію про сонячну активність. Періоди підвищеної активності, відомі як сонячні максимуми, викликають більше спалахів і викидів корональної маси. Ці події можуть породжувати полярні сяйва на неочікуваних широтах і загрожувати супутникам спалахами заряджених частинок.

Збираючи дані з близької відстані, Паркер може розкрити нове уявлення про те, як ці вибухові події формуються та розвиваються.

Провидець за сонячним зондом Parker

Цей новатор сонячних досліджень названий на честь доктора Юджина Н. Паркера, покійного астрофізика з Чиказького університету, який припустив існування сонячного вітру ще в 1950-х роках. Він змінив наше розуміння того, як зірки взаємодіють з навколишнім середовищем. У 2018 році він став першою людиною, яка стала свідком запуску космічного корабля його імені. Хоча він помер у 2022 році, його спадщина продовжує жити в кожному близькому проході зонда.

Детальніше про сонячний вітер

Однією з головних мотивацій місії Parker Solar Probe є з’ясування того, як сонячний вітер, потік заряджених частинок, що мчить від Сонця, прискорюється до неймовірної швидкості.
Вчені сподіваються, що Паркер точно вкаже, де і як енергія передається цим частинкам. Така інформація може покращити прогнози космічної погоди, що є критично важливим для захисту супутників, електромереж і астронавтів на орбіті. Поведінка плазми на цих висотах також може дати інформацію про теорії зіркової фізики за межами Сонця. Багато зірок випускають подібні потоки частинок, тому розгадка внутрішньої роботи сонячного вітру може запропонувати шаблон для розуміння подій, що відбуваються за світлові роки від нас.

Високі дані для прогнозів космічної погоди

Оператори знають, що космічна погода може мати серйозні наслідки тут, на Землі. Відомо, що раптові геомагнітні бурі порушують радіосигнали, пошкоджують супутники та навіть спричиняють відключення електроенергії. Вивчаючи активність Сонця зсередини, Parker може дати точніші попередження для регіонів світу, вразливих до відключень. Повітряний рух, послуги GPS та комунікаційна інфраструктура можуть виграти від покращених прогнозів сонячних спалахів і бур часткових частинок.

Важлива віха для сонячного зонда Parker

Тепер, коли зонд знаходиться в перигелії, керівники місії затамують подих на кілька днів.

«Жоден об’єкт, створений людиною, ніколи не проходив так близько до зірки, тому Parker справді повертатиме дані з незвіданої території», — пояснив Нік Пінкін, керівник місії Parker Solar Probe в APL.

Він додав, що команда з нетерпінням чекає побачити, як Паркер впорався з прольотом, коли зв’язок знову відкриється. Цей момент є віхою для сонячної науки. Якщо все піде за планом, Parker збереже свою орбіту для майбутніх близьких проходів, кожен з яких пропонує новий шанс дослідити дивні властивості корони. Дослідники очікують нових відкриттів, які заповнять прогалини в знаннях про екстремальне середовище Сонця. Поведінка Сонця не є ізольованим явищем, а відіграє значну роль у формуванні умов на Землі. Сьогоднішній вплив сонячної люті свідчить про постійний прогрес людських досліджень — і обіцянку глибшого розуміння зірки, яка освітлює наш світ.