РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Проба Солнца: Томография звезды

Сотни лет астрономы изучали Солнце с почтительного расстояния. Но скоро мы сможем разглядеть его в непосредственной близости – и разгадать две загадки, связанные с физикой нашей звезды.
Популярная механика
Популярная механика редакция

Одна из занятых над проектом миссии Solar Probe ученых, Лика Гухатакурта (Lika Guhathakurta) говорит: «Нам впервые предстоит посетить живую, дышащую звезду. Это совершенно неисследованная область Солнечной системы, и возможностей для открытий здесь масса». Об самой миссии мы уже рассказывали коротко в заметке «Ослепительная близость» — но теперь настал момент сделать это подробнее. Тем более что в проекте Solar Probe произошли серьезные изменения, и теперь он даже зовется Solar Probe+.

Solar Probe+ — это первый в истории жароустойчивый космический аппарат, который создается, чтобы подойти к Солнцу так близко, как не делал это ни один искусственный объект. Он сможет проникнуть даже в верхние слои солнечной атмосферы и здесь провести непосредственные замеры солнечного ветра и магнитного поля звезды. Запуск его намечен на 2015 г., а проработает миссия минимум 7 лет. За это время она должна не просто сделать новые открытия, но и разрешить две важные загадки современной астрофизики.

Пока что разработка аппарата находится, как говорят в NASA, «в фазе А» — это значит, на раннем этапе конструирования. Этим занимается та же лаборатория APL, которая занималась и созданием миссии MESSENGER. В январе этого года MESSENGER, предназначенный для изучения ближайшей к Солнцу планеты Меркурия, совершил свой первый успешный пролет вокруг него. О том, что ему удалось при этом заметить, читайте: «У Солнца под боком» и «Первые кадры». На MESSENGER уже используется целый ряд термозащитных технологий, которые собираются применить и на Solar Probe+.

Но Solar Probe+ придется пожарче. В самой близкой к Солнцу точке его траектории до раскаленной звезды останется каких-то 7 млн км, то есть около 9 солнечных радиусов. Отсюда Солнце выглядит в 23 раза больше, чем с Земли. Композитный термозащитный экран аппарата должен будет выдержать нагрев до 1400 градусов по Цельсию, да и уровень радиации тут такой, при каком не доводилось еще работать ни одному спутнику. Разумеется, энергию миссии поставят солнечные батареи, которые в таких условиях придется дополнительно охлаждать и время от времени складывать, пряча в тени защитного экрана. Но что же за две «загадки» современной астрофизики, которые может разрешить Solar Probe+?

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Загадка первая — необъяснимо высокая температура солнечной короны. Если вы как-нибудь воткнете подходящий термометр в поверхность Солнца, он покажет около 6 тыс. градусов. Интуиция подсказывает, что если удаляться от поверхности, поднимаясь все выше в солнечную атмосферу, то температура будет падать. Но на деле все наоборот: во внешних слоях атмосферы можно зарегистрировать миллионы градусов Цельсия — в сотни раз выше, чем на звезде под ней. Этот «парадокс» был обнаружен около 60-ти лет назад, и до сих пор ему нет однозначного объяснения.

Загадка вторая — необъяснимо быстрое ускорение частиц солнечного ветра. Напомним, что Солнце непрерывно выбрасывает колоссальные количества раскаленных заряженных частиц, уносящихся в космос на околосветовых скоростях. Влияние этого солнечного ветра ощущает все в Солнечной системе. Но — еще один «парадокс» Солнца — поблизости от поверхности звезды никаких постоянных потоков этого ветра нет. Что-то выше, что-то в ее атмосфере придает частицам направление и ускорение. Но что?

«Чтобы дать ответ, — добавляет Лика Гухатакурта, — зонд войдет в верхние слои короны. Именно там все и происходит». На борту Solar Probe+ будет все необходимое: магнетометр, датчик плазмы и пыли, ионный анализатор и так далее. «Измерения на месте позволят раскрыть физические причины разогрева короны и ускорения ветра», — заключает Лика Гухатакурта. По сути, зонд будет нести только один инструмент для проведения удаленных измерений — это телескоп HI (Hemispheric Imager), способный делать трехмерные снимки солнечной короны. Интересно, что для этого он использует новую технологию «корональной томографии».

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Хотя старта аппарата запланирован на середину 2015 г., первое приближение к Солнцу состоится уже ближе к концу 24-го солнечного цикла (недавно начался лишь 23-й), а завершение работы мисси намечено на максимум активности 25-го цикла — то есть, на 2022 г. Это, конечно, не слишком скоро, зато позволит Solar Probe+ изучить корону в разных фазах солнечного цикла и гарантирует, что за время работы он сможет наблюдать достаточное число солнечных бурь, чтобы на основе собранных данных ученые смогли сделать уверенные выводы.

В ходе миссии повторяющиеся пролеты сквозь солнечную корону будут сменяться пролетами близ Венеры. За первые шесть лет работы Solar Probe+ их состоится семь, и каждый пролет будет использоваться для гравитационного маневра, меняя траекторию аппарата и направляя его все ближе к Солнцу. И хотя Венера не является главной целью его «жизни», астрономы воспользуются случаем и проведут с помощью зонда и некоторые замеры этой планеты, которая до сих пор остается большой загадкой. Кое-что об исследовании нашей прекрасной и капризной соседки мы уже рассказывали: «Венера в глубину».

По сообщению NASA

Загрузка статьи...