Прикоснуться к солнцу. Солнечный зонд Паркер
Наблюдение за Солнцем.
В конце шестидесятых годов прошлого века, когда было почти точно известно, что американцы, а не Советы, выиграют гонку на Луну, шутка, в которой астронавты и космонавты соревнуются для достижения конкретных целей, стала популярной не только в нашей страна. В ответ на американское предложение полететь на Луну россиянин обыгрывает конкурента с якобы намерением полететь к Солнцу – ночью, разумеется, потому что днем там слишком жарко. Вот вам и анекдот, но неужели это так уж абсурдно? Ну нет, если все пойдет по плану, 31 июля НАСА запустит миссию Parker Solar Probe, которая несколько раз пройдет через самую горячую часть атмосферы нашей дневной звезды.
Солнце — звезда диаметром около 1,393 миллиона километров (в 109 раз больше земного) и массой в целых 333 1,989 раз больше Земли (1030 × 99,86 кг), что составляет 4,57 % массы всех тел Солнца. Система. Это желтый карлик, типичная эволюционная звезда главной последовательности, возраст которой составляет 73,46 миллиарда лет, и, следовательно, он еще не достиг половины своего существования в этой форме. Он состоит в основном из водорода (24,85%) и гелия (XNUMX%), а также небольшого количества кислорода, углерода, железа и других элементов. Однако не следует представлять, что это элементы в известном нам с Земли виде — газообразном, а тем более твердом. Из-за процессов синтеза, происходящих внутри звезды, это почти исключительно плазма и, следовательно, ионизированный газ.
Время обращения Солнца вокруг своей оси неоднородно, от 25,05 суток на экваторе до 34,4 суток на полюсах. Температура в ядре Солнца превышает 15 миллионов Кельвинов на поверхности Солнца, которой мы считаем внешний слой фотосферы, составляет 5778 К (5505°С). А как же солнечная атмосфера? Да, есть, более того, она относительно слабо изучена, особенно механизмы, заставляющие некоторые ее слои (особенно макушку) разогреваться до одного-двух, а иногда и до 8-20 миллионов Кельвинов – разумеется, при ничтожная плотность. Именно солнечная корона станет основным предметом исследования Паркера.
Ранние исследования солнечного космоса
Первыми космическими объектами, предназначенными для наблюдения за Солнцем, стали американские станции программы «Пионер». Обозначенные номерами 5, 6, 7, 8 и 9, они были выведены на гелиоцентрические орбиты в 1960-1968 годах. Они облетели Солнце на расстоянии, близком к земному, и сделали первые детальные измерения солнечного ветра и магнитного поля. Некоторые из них эксплуатировались очень долго, например Пионер-6 еще в 2000 году, после 35 лет пребывания на орбите, смог передать результаты некоторых измерений.
Большой успех имели зонды Helios 1974 и 1976, запущенные в 1 и 2 г. Установки, построенные в рамках германо-американского сотрудничества, принесли важные новые данные о солнечном ветре и солнечной короне. Перигелий первой орбиты составлял 0,309 а.е. (*), или 46,2 млн км, а второй орбиты – всего 0,28 а.е. (41,9 млн км). Хотя их поверхности наполовину были покрыты фотогальваническими элементами, а на другой — радиаторами, оба зонда в большей или меньшей степени боролись с перегревом аппаратуры, вызванным огромным потоком более теплой энергии, исходящей от нашей дневной звезды. Солнце наблюдали не только с гелиоцентрических орбит, но и со спутников, вращающихся вокруг Земли.
Космическая станция Skylab (запущена в 1973 году) имела солнечную обсерваторию ATM, которая давала информацию о переходном слое солнечной атмосферы и регистрировала ультрафиолетовое излучение короны. Среди наиболее важных открытий ATM – первые наблюдения коронального выброса массы (CME) и корональных дыр, которые, как теперь известно, тесно связаны с солнечным ветром. В 1980 году был запущен спутник Solar Maximum Mission. Он был разработан для наблюдения за гамма-, рентгеновским и ультрафиолетовым излучением солнечных вспышек во время высокой солнечной активности. Это составило около 240 тысяч. фотографии солнечной короны. Запущенный в 1991 году японский спутник Yohkoh наблюдал всплески в рентгеновском диапазоне. Данные миссии позволили ученым идентифицировать несколько различных типов вспышек и показать, что корона вдали от областей с наибольшей активностью гораздо более динамична, чем считалось ранее.
Одной из самых важных солнечных миссий на сегодняшний день была SOHO (Солнечная и гелиосферная обсерватория), запущенная в 1995 году. Первоначально запланированный на два года, он был продлен до 2012, а затем 2016 года. Зонд, созданный совместно Европейским космическим агентством (ЕКА) и НАСА, был помещен в точку гравитационного равновесия L1 между Землей и Солнцем, на постоянном расстоянии. от Земли и синхронно с ней обращается Солнце. SOHO обеспечивал непрерывный многоволновой мониторинг солнечной активности. Обсерватория SOHO оказалась настолько полезной, что в феврале 2010 года для продолжения ее миссии была отправлена Обсерватория солнечной динамики (SDO). Все эти зонды наблюдали за Солнцем из плоскости эклиптики (плоскости орбиты Земли), что позволяет проводить детальные наблюдения только в экваториальной области.
