Lot w stronę Słońca.

NASA chce wreszcie przyjrzeć się Słońcu z bliska. Lot sondy ‘Solar Probe Plus’ planowany jest na rok 2018.

Dziś przedstawię spolszczenie popularnych artykułów z Los Angeles Times.

Przyszła misja NASA  do Słońca – spełnieniem życiowych marzeń.

By Amina Khan, Los Angeles Times
March 11, 2012
  

Justin Kaspers zmontuje układy elektroniczne na ramie wielkości ludzkiego torsu. Po zakończeniu prac i złożeniu całość powinna zmieścić się w pudełku na buty.

Nie będzie wiele do oglądania – kilka cali w poprzek. Całość kształtem przypomina filiżankę kawy podczepioną do czytnika e-book. No, ale dla Kasper’a będzie to niczym oczy przeniesione przez 100 milionów mil przestrzeni kosmicznej.

Za niecałe siedem lat filiżanka ta poleci w kierunku centrum Układu Słonecznego by uszczknąć trochę wiedzy o Słońcu.
 
’To jest właśnie marzenie mojego życia’ – mówi Kasper z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics w Cambridge (Massachussets).

Plan Nasa przewiduje wysłanie sondy w roku 2018. Start nastąpi z Cape Canaveral Air Force Station na Florydzie. Po czym, niczym legendarny Ikar przeleci ona kilkukrotnie w niebezpiecznej bliskości Słońca.

Zestaw instrumentów sondy Solar Probe Plus ma postawione dwa pytania, będące od lat źródłem sporów pomiędzy astrofizykami.

• Dlaczego korona słoneczna, ta którą obserwujemy podczas całkowitych zaćmień, ma temperaturę rzędu miliona stopni, czyli wielokrotnie więcej niż powierzchnia naszej gwiazdy ?
• Co zasila wiatr słoneczny – ten strumień naładowanych cząsteczek wypływający z korony ?

Ogląd Słońca z bliska pomoże naukowcom przewidzieć zjawiska flar słonecznych jak i wyrzutu masy z korony. Czyli zjawiska sztormu słonecznego, podobne do tego, który nawiedził Ziemię przed mniej więcej tygodniem. Wysłane wówczas strumienie wysokoenergetycznych cząstek uderzają w ziemską magnetosferę. Uszkodzeniu ulegają satelity, przeciążają się sieci energetyczne a  linie lotnicze muszą zmieniać grafiki lotów. Astronauci bywają nastawieni na groźne dawki napromieniowania.

W przeszłości wysyłano już sondy do granic Układu Słonecznego. Nigdy jednak aż tak blisko centrum. Mijając Słońce w odległość 3.7 miliona mil (czyli 25 razy bliżej niż nasza planeta) ten 1350-cio funtowy, bezzałogowy próbnik rozgrzeje się do temperatury 2600° Fahrenheita (1425° Celsiusza). Będzie nastawiony na promienie słoneczne o natężaniu 512 razy większym niż na orbicie Ziemi.

Pierwsze takie zbliżenie planowane jest w roku 2024.

Ta misja ‘niewątpliwie wpłynie na nasze idee dotyczące życia we Wszechświecie,(jeśli oczywiście istnieje), jak ewoluowała nasza planeta i jak będziemy się zmagać z przyszłą eksploracją przestrzeni’ – mówi Richard Fisher, dyrektor działu heliofizyki w NASA.

Trwająca pół wieku misja. Szacunkowa cena 1.2 miliarda dolarów i prawie 88 funtów eksperymentalnego hardware. Projekt wywołał, w środowisku heliofizyków, ostrą rywalizację o udział w planowanym eksperymencie.

We wrześniu 2010 Kasper dowiedział się iż jego propozycje policzenia elektronów, protonów i jonów helu w wietrze słonecznym osiągnęły jedna z pięciu upragnionych pozycji. Złożył ofertę. Po miesiącach niecierpliwych oczekiwań projekt został przydzielony jego zespołowi.

Obecnie, po selekcji instrumentów, projekt wkroczył w nową fazę. Dla jednych radość dla innych mieszanka emocji. Smutek wykluczenia lub ekscytacja tym co jest do poznania.
 
Poprzedni próbnik Słońca: Helios 2, wysłany w 1976 zbiżył się na 27 milionów mil. Europejska Agencja Kosmiczna ESA planuje wysłać swojego satelitę Słońca w 2016. Zbliży się na odległość 26 milionów mil.

Solar Probe Plus, budowany w laboratorium fizyki stosowanej Johns Hopkins University, jest projektem ambitniejszym: zbliży się do Słońca siedem razy bliżej.

W środowisku naukowców mówiono o idei takiej wyprawy już od lat pięćdziesiątych. Na przeszkodzie stała jednak najeżona problemami logistyka i zaporowe koszty.

Chciano by też zbadać słoneczne bieguny, tam gdzie pole magnetyczne jest najsilniejsze. Niestety oznaczało to loty 'ponad’ lub 'pod’ płaszczyznę ekliptyki a nie pośrodku, w pasie planet. A to wymagało by to ogromnych ilości energii.

Proponowanym rozwiązaniem było wysłanie sondy w kierunku Jowisza. Jego potężna grawitacja zakrzywiła by orbitę próbnika spowrotem w kierunku Słońca, tak by przeleciał „nad” jego północnym i „pod” jego południowym biegunem.

No ale wysyłanie sond w te ciemne i chłodne zakamarki kosmosu wymagało by zasilania energią jądrową, nie słoneczną. Ciężkie systemy chłodzenia, kosztowny montaż.

Od czasu do czasu powraca idea takiej misji, po czym znów jest odkładana na półkę.

Copyright © 2012, Los Angeles Times

Misja do Słońca.

W 2018 NASA planuje wysłanie sondy nazwanej Solar Probe Plus. Celem będą badania zewnętrznej atmosfery Słońca, korony słonecznej oraz zjawiska wiatru słonecznego.

(proszę kliknąć w obrazek by zobaczyć jego powiększenie)

masa próbnika będzie wynosić około 1350 funtów (612 kg)

próbnik przeleci w odległości 3.7 miliona mil (trochę mniej niż 6 milionów kilometrów) od Słońca, podróżując  tam z prędkością 125 mil na sekundę (ponad 200 km/s).

osłona termiczna ma mieć 8 stóp (około 2.5 metra) średnicy, wykonana będzie z kompozytu węglowego z pokryciem ceramicznym, grubość 4.5 cala (11.5 cm).

panele słoneczne dostarczą energii elektrycznej, będą chłodzone cieczą.

magnetometry będą mierzyć natężenie pola elektrycznego i magnetycznego Słońca oraz emisję radiową i fale uderzeniowe.

antena kierunkowa do komunikacji z Ziemią

puszka faraday’a do zgarniania cząsteczek wiatru słonecznego.

antena fal elektromagnetycznych ma mierzyć emisję fal radiowych Słońca i wiatru słonecznego.

Regulacja żaru

Przy zbliżaniu się do Słońca próbnik dostosowuje się do ochrony przed temperaturą przekraczającą 2600 ° F (czyli ponad 1400 ° C).

(proszę kliknąć w obrazek by zobaczyć jego powiększenie)

Trasa wokół Słońca.

(proszę kliknąć w obrazek by zobaczyć jego powiększenie)

Próbnik wykona siedem przelotów koło Wenus powierzając polu grawitacyjnemu tej planety zaciśnianie orbity przy każdym nawrocie do Słońca.

Od Słońca.

(proszę kliknąć w obrazek by zobaczyć jego powiększenie)