Sonda, která se dotkne Slunce

Parker Solar Probe.

V příštím roce se můžeme těšit na několik zajímavých nepilotovaných startů – velmi často Vás například upozorňujeme na blížící se vypuštění Dalekohledu Jamese Webba, hovoříme o misi InSight k Marsu, nebo o Bepi Colombo. Ale neměli bychom zapomínat ani na start, který má přijít v létě roku 2018 – v současné době nejsilnější americká raketa Delta IV Heavy při něm vynese do meziplanetárního prostoru sondu Parker Solar Probe. Pokud Vám její název nic neříká, neděste se, to jen NASA před pár dny přejmenovala misi Solar Probe + a vetkla jí do názvu jméno významného astrofyzika.

Profesor Eugene Newman Parker

Profesor Eugene Newman Parker
Zdroj: https://upload.wikimedia.org/

Eugene Parker se do výzkumu Slunce zapsal opravdu zlatým písmem. V roce 1958 jako začínající profesor na Institutu Erico Fermiho vydal v časopise Astrophysical Journal článek pojmenovaný „Dynamika meziplanetárních plynů a magnetických polí.“ Parker v něm představil myšlenku, že existuje hmota, která s velkou rychlostí konstantně opouští Slunce a která ovlivňuje planety a další tělesa v celé sluneční soustavě.

Dnes už tento fenomén dobře známe a označujeme jej jako sluneční vítr. Jeho existence byla opakovaně prokázána mnoha přímými pozorováními. Parker přitom během své praxe vytvořil ještě mnoho dalších základních pilířů, na kterých dnes stojí naše chápání toho, jak hvězdy ovlivňují planety, které kolem nich obíhají. „Je to vůbec poprvé, kdy NASA pojmenovává svou misi po ještě žijící osobnosti,“ sdělil ve středu na tiskové konferenci Thomas Zurbuchen, přidružený administrátor pro ředitelství vědeckých misí v NASA a dodal: „Je to důkaz důležitosti jeho díla, které položilo základy nového vědeckého oboru a které ovlivnilo i můj vlastní výzkum a dalo vzniknout mnoha vědeckým otázkám, na které NASA hledá každý den odpovědi. Jsem nesmírně rád, že se mohu osobně zúčastnit ocenění tohoto úžasného muže a jeho nebývalého odkazu.“

Sám 89letý Parker je z toho, že po něm byla pojmenována sonda, nadšený: „Tahle sonda zamíří do oblasti, kterou ještě nikdy nikdo nezkoumal. Je vzrušující, že se tam konečně podíváme. Získáme přesnější měření, která nám ukáží, co se děje se slunečním větrem. Jsem si jist, že se dočkáme nějakých překvapení – tam o ně není nouze.“

Logo mise Parker Solar Probe doplňuje trefný slogan „Mise, která se má dotknout Slunce“

Logo mise Parker Solar Probe doplňuje trefný slogan „Mise, která se má dotknout Slunce“
Zdroj: https://www.nasa.gov

Eugene Parker se narodil 10. června 1927 v Michiganu. Na Michigan State University získal bakalářský titul a na Caltechu si jej rozšířil na doktorandský. Následně učil na University of Utah a v roce 1955 přešel na University of Chicago, ke které patřil Fermiho institut. Za svého života získal celou řadu ocenění za výsledky výzkumu včetně Národní medaile za vědu, Zlatou medaili Královské astronomické společnosti, nebo Cenu Jamese Clerka Maxwella.

„Parker Solar Probe má odpovědět na otázky týkající se sluneční fyziky, které jsme sbírali více než 60 let,“ řekla Nicola Fox z Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory a dodala: „Bude to sonda naplněná technologickými přelomovými technologiemi, která vyřeší mnoho velkých záhad kolem naší hvězdy, včetně toho, proč je sluneční koróna teplejší, než jeho povrch. Jsme velmi hrdí, že s sebou budeme moci na tuhle úžasnou cestu plnou objevů vzít Genovo jméno.“

Přístroj Energetic Particle Instrument-Low Energy (EPI-Lo) před instalací na sondu Parker Solar Probe

Přístroj Energetic Particle Instrument-Low Energy (EPI-Lo) před instalací na sondu Parker Solar Probe
Zdroj: http://solarprobe.jhuapl.edu

Časová osa mise Parker Solar Probe

Časová osa mise Parker Solar Probe
Zdroj: http://solarprobeplus.jhuapl.edu

Vývoj sondy přitom již delší dobu běží na plné obrátky. Před pár týdny (17. dubna) se vznikající kosmický hardware dočkal instalace prvního vědeckého přístroje. Konkrétně jde o detektor částic EPI-Lo, což je polovina sestavy Integrated Science Investigation of the Sun. K instalaci došlo na Johns Hopkins Applied Physics Laboratory ve městě Laurel, stát Maryland.

„Od chvíle, kdy máme EPI-Lo na palubě, můžeme sondě Parker Solar Probe (PSP) říkat observatoř,“ říká Andrew Driesman, projektový manažer z Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL) a dodává: „Těšíme se na instalaci dalších přístrojů, následné testování i na provoz techniky ve vesmíru a unikátní vědecké objevy.“ EPI-Lo byl navržen přímo na APL, kde byla navržena a kde se staví samotná PSP. EPI-Lo má za úkol měřit částice s nízkou energií, které vyletují ze Slunce.

Data z tohoto přístroje budou zkombinována s údaji o vysokoenergetických částicích, které poskytne přístroj EPI-Hi. Ze spolupráce těchto přístrojů budeme moci prozkoumat mechanismy, které vytváří, urychlují a transportují energetické částice ve vnitřní heliosféře, která sahá od okraje sluneční koróny až k oběžné dráze Merkuru. Jedná se o technologického nástupce podobných přístrojů, které obíhaly kolem Merkuru na sondě MESSENGER, nebo které prolétly kolem Pluta na palubě sondy New Horizons. Předchůdce této technologie najdeme i na sondách Van Allen Probes u Země, nebo Juno u Jupiteru.

Sonda Parker Solar Probe ponese na své palubě další tři vědecké přístroje – SWEAP (Solar Wind Electrons Alphas and Protons) pro studium plasmatu ve slunečním větru, FIELDS pro zkoumání elektrického a magnetického pole a snímkovací širokoúhlou kameru WISPR. Sonda by měla do vesmíru vyrazit během 20 dní dlouhého startovního okna, které se otevírá 31. července.

V průběhu několika let absolvuje celkem sedm gravitačních manévrů u Venuše, které upraví její oběžnou dráhu a pošlou ji mimořádně blízko ke Slunci – pouhých šest a půl milionu kilometrů od povrchu naší hvězdy. Zdá se Vám šest a půl milionu kilometrů hodně? Tak si zasaďme tohle číslo do kosmických měřítek. Pokud by Země obíhala jeden metr od Slunce, pak by se sonda Parker Solar Probe k naší hvězdě přiblížila na 4 centimetry.

Průletů má přijít celkem 24 – jak ukazuje vpravo přiložená časová osa, ty první budou ve větších vzdálenostech a sonda se bude ke Slunci postupně přibližovat. Orbitální mechanika je v tomto směru neúprosná – při posledních průletech nejnižším bodem dráhy sonda prosviští rychlostí 724 000 km/h, tedy 200 km/s.

Její úkoly nejsou malé – určit strukturu a dynamiku magnetických polí ve sluneční koróně, pomoci pochopit, jak jsou sluneční koróna a sluneční vítr zahřívány a urychlovány, stejně tak by sonda měla určit jaké mechanismy, urychlují energetické částice a pohybují s nimi. Sonda se při hledání odpovědí na tyto otázky ponoří přímo do sluneční koróny a aby neshořela, bude se muset schovat za speciální tepelný štít z uhlíkových kompozitů.

Tento štít o tloušťce 11,5 centimetru zabrání poškození citlivých systémů extrémním vyzařovaným žárem, vždyť na povrchu štítu bude panovat teplota okolo 1400°C. Pekelné horko pochopitelně ovlivní i konstrukci samotné sondy – například solární panely budou disponovat sklopným mechanismem, který umožní jejich složení v době přiblížení ke Slunci.

Zdroje informací:
https://www.nasa.gov/
http://solarprobe.jhuapl.edu/
https://www.nasa.gov/
http://solarprobeplus.jhuapl.edu/

Zdroje obrázků:
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/observingsunposter.jpg
https://upload.wikimedia.org/…/Prof._Eugene_Parker_from_University_of_Chicago.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/pspsmall_copy.jpg
http://solarprobe.jhuapl.edu/…/articles/epi-lo_benchchecks_4949sm.jpg

Kontaktujte autora článku - hlášení chyb a nepřesností, rady, či připomínky

Hlášení chyb a nepřesnostíClose

Prosím čekejte...
Níže můžete zanechat svůj komentář.

20 komentářů ke článku “Sonda, která se dotkne Slunce”

  1. Alois napsal:

    Další možností by možná mohla být gravitační asistence Jupitera, sonda by sice vykonala méně průletů, ale mohla by se dostat ještě blíže a navíc by nebezpečnou oblastí perihelia prolétala rychleji a tudíž by kratší dobu byla vystavena enormnímu tepelnému toku.

  2. Štěpán napsal:

    Bude sledovat přístroji i Venuši, nebo budou průlety ve velké vzdálenosti?

  3. Spytihněv napsal:

    Každý průlet kolem Venuše sondu zpomalí a ona klesne na nižší perihel? To tedy znamená, že po sedmém gravitačním manévru už by se měla usadit na definitivní dráze a na ní absolvovat nejbližší perihely až do konce mise. Bylo by možné až poté rozhodnout o dalším průletu kolem Venuše, který by ji poslal třeba ještě blíže? Tedy podle toho, zda by to trajektorie dovolovala.

  4. Jirka napsal:

    Pane Majer píšete perfektní články. Jen prosím o malé vysvětlení: V článku z 31.5.2017 „ŽIVĚ: Novinky o sondě, které bude skutečně horko“ píšete o tepelném štítu z uhlíkových kompozitů tloušťky 11,5 cm, v tomto článku už jen o 5,5 cm. Ve kterém článku je překlep??

  5. RiMr napsal:

    Díky za článek!
    V tomto přirovnání „Pokud by Země obíhala jeden metr od Slunce, pak by se sonda Parker Solar Probe k naší hvězdě přiblížila na 4 centimetry“ je jak daleko oběžná dráha Merkuru?

  6. Alois napsal:

    Americké sondy u Merkuru musely mít též tepelné štíty, bez nich by tam nefungovaly. To znamená, že Slunce tam již řádně a devastujícím způsobem zatápí a to je k perihelu připravované sondy zatraceně daleko.

Zanechte komentář

Chcete-li přidat komentář, musíte se přihlásit.