С космодрома Канаверал во Флориде в воскресенье утром стартовала по истине эпохальная космическая миссия NASA, в задачах которой впервые в истории стоит детальное изучение короны Солнца. Первая попытка запуска состоялась в субботу, однако старт пришлось перенести на сутки из-за технических проблем с ракетой.
Миссия, запуск которой ожидался несколько лет, во многом беспрецедентна в деталях ее реализации. Во-первых, зонду Parker предстоит совершить невероятное – впервые в истории в прямом смысле нырнуть в верхние слои атмосферы Солнца,
приблизившись к нему на расстояние 6 миллионов километров.
«Дотронься до Солнца», — таков буквальный девиз миссии, которой предстоит залететь туда, куда за всю историю космонавтики не залетал ни один аппарат. Для сравнения – 6 млн км – это одна десятая часть расстояния от Солнца до Меркурия, ближайшей к нему планеты.
Задача пролететь на таком расстоянии делает зонд Parker уникальным еще в одной области. Он станет самым быстрым из когда-либо запущенных человеком в космос аппаратов. Когда он достигнет назначенной орбиты вокруг Солнца, его скорость будет составлять 692000 км/ч (192 км/с) –
на Земле с такой скоростью можно долететь от Вашингтона до Токио менее, чем за минуту.
Однако такая скорость никак не отражается в конструкции аппарата. «Создание чего-то быстрого в космосе никак не отличается от создания медленного. Аппарат не знает, что он летит быстро», — пояснил руководитель миссии Эндрю Дрисман из Университета Джонса Хопкинса на предполетной конференции.
Приблизившись к Солнцу, аппарат оставит позади всех других рекордсменов в плане скорости в космосе, в том числе Voyager 1, который летит сейчас у окраин Солнечной системы со скоростью «всего» 61 000 км/ч, то есть в десять раз медленнее. Самым быстрым же сейчас остается аппарат NASA Juno, который с 2016 года летает вокруг Юпитера со скоростью 266 000 км/ч, в три раза медленнее.
Аппарат Parker спроектирован, чтобы расширить наши знания о физике Солнца — он должен измерять электрические и магнитные поля внутри его атмосферы, изучать состав солнечного ветра и фотографировать корону – внешнюю область Солнца, которая на миллионы градусов горячее его поверхности.
Именно для этих целей на борту зонда размещены научные инструменты, которые не смогли бы выполнить свои задачи с более далекого расстояния. Миссия должна дать ответы на три главных вопроса:
— Как и почему частицы солнечного ветра ускоряются до околозвуковых скоростей внутри короны Солнца?
— Каков механизм нагрева частиц в короне?
— Как ускоряются отдельные частицы, которым удается достичь оклосветовых скоростей?
Конечно, главной проблемой для аппарата на таком расстоянии от Солнца станет нагрев. Приблизившись к Солнцу, зонд окажется в среде с температурой порядка 1300 градусов Цельсия, что близко к температуре плавления стали. Для защиты от перегрева предусмотрен специальный экран из композитного состава, который будет поглощать тепло, позволяя инструментам аппарата оставаться холодными.
Несмотря на небольшие размеры зонда, для его запуска потребовалась ракета Delta 4 – одна из самых мощных в мире в настоящее время. Она требуется для того, чтобы вывести аппарат из зоны гравитации Земли и отправить его на орбиту вокруг Солнца.
Миссия Parker Solar Probe возникла, как идея, в 90-е годы. От оригинального концепта Solar Orbiter было решено отказаться в 2003 году при администрации Джорджа Буша. В новом виде проект возник в 2009 году и после переноса старт миссии был назначен на 2018 год.
Изначально называвшаяся Solar Probe Plus, в 2017 году миссия получила название Parker – в честь американского астрофизика, который еще полвека назад стал автором пионерских работ в области исследования солнечного ветра. Таким образом в NASA нарушили давнюю традицию называть космические научные миссии в честь умерших ученых, подчеркивая их вклад в науку.
Работа ныне здравствующего Паркера, предсказавшая существование солнечного ветра, была написана в 1958 году. Тогда его теория воспринималась многими в штыки, пока наличие ветра на было доказано экспериментально в 1962 году в ходе миссии «Маринер-2» к Венере.
«Он действительно отец всего этого направления физики. Юджин был тем, кто предсказал его и сильно изменил наши представления о том, как работает наша звезда», — пояснил Никола Фокс, член миссии.
В планах ученых – работа миссии до 2024 года, за это время аппарат должен успеть совершить 24 витка вокруг Солнца. «С каждой орбитой мы будем видеть новые области солнечной атмосферы и узнавать больше о звездной механике – то, что мы мечтали узнать десятилетиями», — пояснил Фокс. Стоимость миссии составляет $1,5 млрд — это один из самых дорогих космических аппаратов в истории.