NASA собирается отправить корабль на Солнце

4
6 травня 2008

Более 30 лет большая группа специалистов из ряда институтов и космических центров США, а также других стран работала над идеей послать космический аппарат к Солнцу. Для этого нужно было решить целый ряд технических задач, не говоря уж об колоссальных затратах на совершение подобной миссии.

Но недавно учёные NASA и инженеры из лаборатории прикладной физики университета Джона Хопкинса завершили предварительное проектирование и "дизайн" миссии и самого аппарата для неё.

На этот проект потребуется около 750 миллионов долларов, что сравнимо со "средними" планетарными миссиями.

Компактный 481-килограммовый аппарат будет нашпигован самыми различными датчиками и приборами для сбора информации о Солнце, его короне и солнечном ветре, его магнитных полях и пылевой плазме в такой близости от раскалённой поверхности звезды, на которую не подбирался ещё ни один посланник Земли.

Для постепенного уменьшения перигелия американский "разведчик" использует семь гравитационных манёвров около Венеры, которые выполнит в течение примерно 6,5 лет после запуска.

"Солнечный зонд" на месте работы. Фото NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory

Солнечный зонд приблизится к Солнцу на минимальное расстояние в 6,6 миллиона километров до центра, что примерно в семь раз меньше, чем перигелий Меркурия, и в восемь раз ближе к нашему дневному светилу, чем какой-либо корабль в прошлом. Орбитальная скорость машины в перигелии превысит 201 километр в секунду.

Поскольку средний диаметр нашей родной звезды составляет 1,4, а экваториальный радиус — примерно 0,7 миллиона километров, зонд окажется действительно очень близко: на расстоянии всего 8,5 радиуса Солнца от его поверхности, в нижних слоях его короны.

Дело в том, что солнечная корона продолжается очень далеко. Можно даже считать, что Земля также погружена в неё, как и другие планеты. Но всего несколько миллионов километров от Солнца — это та область, где происходит процесс нагрева короны и формирование солнечного ветра.

Миссия "Солнечный зонд" является частью программы NASA "Жизнь со звездой", призванной собрать как можно больше информации о Солнце и солнечно-земных связях, а также о воздействии Солнца и солнечного ветра на другие планеты, астероиды и кометы

На своей рабочей орбите аппарату придётся несладко: интенсивность света, обрушивающегося на зонд, будет в 500 раз выше той, которой подвергаются спутники на околоземной орбите, сообщает "Мembrana".

Чтобы зонд проработал в таких условиях достаточно долго, конструкторы предусмотрели солнечный щит диаметром 2,74 метра и толщиной более 15 сантиметров. Он будет выполнен на основе вспененного углерода и сможет выдерживать нагрев до 1430 градусов по Цельсию.

Интересно, что щит этот является развитием разработки, применённой на космическом аппарате "Messenger", добравшемся до Меркурия в январе нынешнего года и передавшем массу интересных сведений о первой планете.

Схема перелёта зонда к Солнцу. На финальной орбите перигелийное расстояние составит всего 9,5 радиуса Солнца, а афелий будет куда больше — 0,73 астрономические единицы. Наклонение орбиты к эклиптике составит 3,4 градуса. Фото solarprobe.gsfc.nasa.gov

Только вот температура на внешней поверхности солнечного "зонтика" "Messenger" в точке наибольшего сближения аппарата с Солнцем достигает "всего" 370 градусов по Цельсию. К тому же на щит зонда будет обрушиваться куда более мощный поток частиц, способных выбивать в его толще настоящие кратеры. Потому создание этого устройства является одной из самых интересных задач в данной миссии.

За пределы тени от щита зонд сможет выдвигать и периодически прятать обратно солнечные батареи, а также — различные датчики. Окончательный список научного оборудования, которое будет установлено на зонд, ещё не сформирован.

Зато инженеры очень "плотно" поработали над общими системами корабля — его энергетикой, связью и, как уже сказано, защитой от солнечного излучения и мощного потока высокоэнергетических частиц.

Вся начинка солнечного зонда будет укрыта в тени специального щита, который за время миссии будет порядочно изъеден пылью и плазмой. Самый свежий из вариантов "разведчика". Его выдвижные солнечные батареи показаны чёрным (большой комплект) и синим (малый комплект) цветом. Фото solarprobe.gsfc.nasa.gov

Солнечных батарей на зонде будет четыре: две большие и две совсем маленькие. Второй набор будет выдвигаться на минимальном расстоянии от Солнца, он будет не так сильно раскаляться за счёт меньшей площади, и к тому же его оснастят системой охлаждения. Максимальная мощность, отдаваемая батареями бортовой начинке, достигнет 482 ватт.

Старт солнечного зонда предполагается в мае 2015-го года. Если он действительно состоится в срок, то на минимальное расстояние к Солнцу аппарат приблизится в октябре 2021-го. С этого момента он перейдёт на орбиту с периодом обращения в 88 дней.

На этой ближайшей "дорожке" он должен проработать, по меньшей мере, три полных оборота вокруг Солнца, рассчитывают специалисты APL. И если зонд не съедят "солнечные трилобиты", есть шанс, что он проживёт ещё дольше. Во всяком случае, инженеры стараются заложить в него солидный запас прочности.

powered by lun.ua