Національне управління з аеронавтики і дослідження космічного простору (National Aeronautics and Space Administration, NASA) США закінчує підготовку місії, головне завдання якої — вивчення Сонця з раніше недосяжної малої відстані. Безпрецедентний проект, названий «Solar Probe Plus» («Сонячний зонд»), заплановано почати не пізніше 2018 року. Маленький космічний апарат, розміром з автомобіль, буде занурюватися в атмосферу Сонця на відстань приблизно 6,5 мільйонів кілометрів від його поверхні. NASA обрало п’ять напрямків наукових досліджень, що дозволить розгадати найбільші таємниці нашої зорі.
«Експерименти, дібрані для Solar Probe Plus, спеціально розроблені для вирішення двох головних питань сонячної фізики — чому зовнішня атмосфера Сонця набагато гарячіша, ніж видима поверхня Сонця, і що розганяє сонячний вітер, який впливає на Землю і нашу планетну систему» — сказав Дік Фішер (Dick Fisher), директор відділу геофізики NASA у Вашингтоні. «Ми билися над цими питаннями протягом десятиліть, і ця місія має нарешті надати нам вичерпні відповіді на ці питання».
Космічний зонд Solar Probe Plus в уявленні художника. У 2018 р. його планують запустити для вивчення Сонця з близької відстані. Фото з сайту NASA.
У міру того як космічний апарат буде наближатися до Сонця, його революційний вуглець-композиційний тепло-захисний екран повинен витримувати температуру, що перевищує 1400 градусів за Цельсієм, і сплески інтенсивного випромінювання. Космічний апарат підлетить так близько до Сонця, що вчені зможуть краще зрозуміти, характеризувати й оцінити (спрогнозувати) радіаційну обстановку для майбутніх підкорювачів космосу.
NASA 2009 р. запропонувала дослідникам подати наукові пропозиції до цієї місії. Тринадцять з них (з понад 50) розглянула група консультантів NASA і незалежних експертів-науковців. Загальна сума, виділена для попереднього аналізу, проектування, розробки і випробувань на п’ять дібраних напрямків досліджень, становить близько 180 млн доларів.
Дібрані пропозиції:
- Вивчення електронів, альфа-частинок і протонів сонячного вітру. Головний дослідник — Джастін C. Каспер (Justin C. Kasper) з Смітсонівської астрофізичної обсерваторія в Кембриджі, штат Массачусетс. Це дослідження буде сфокусоване на вивченні найбільш поширених частинок в сонячному вітрі — електронів, протонів і іонів гелію та визначенні їх властивостей. Передбачається також виконання експериментів із захоплення деяких частинок для прямого аналізу.
- Ширококутний тепловізор: Головний дослідник — Рассел Говард (Russell Howard), науково-дослідна лабораторія ВМС у Вашингтоні. Цей телескоп отримуватиме 3-D зображення корони Сонця та його атмосфери. В експерименті також передбачено створення 3-D зображень сонячного вітру і ударних хвиль по мірі їх наближення і зіткнення з космічним апаратом. У цьому дослідженні задіяні інструменти на космічному апараті, які забезпечують прямі вимірювання шляхом отримання зображень плазми іншими інструментами.
- Польові експерименти: Головний дослідник — Стюарт Бейл (Stuart Bale), Каліфорнійський університет космічних досліджень в Берклі, штат Каліфорнія Це дослідження передбачає проведення прямих вимірювань електричних і магнітних полів, радіовипромінювання і ударних хвиль, які, зазвичай, поширюються в атмосфері Сонця. Експеримент також виконуватиме роль гігантського детектора пилу, реєструючи значення напруги, коли частинки космічного пилу потраплятимуть на антену космічного апарату.
- Комплексні наукові дослідження Сонця: Головний дослідник — Девід Маккомас (David McComas) з Південно-західного дослідницького інституту в Сан-Антоніо. В цьому розділі досліджень передбачається використання двох інструментів, які будуть контролювати електрони, протони й іони, що прискорюються до високих енергій в атмосфері Сонця.
- Дослідження природи геліосфери: Головний дослідник — Марко Веллі (Marco Velli) з лабораторії реактивного руху (JPL) в Пасадені, штат Каліфорнія. Веллі виконує обов’язки спостерігача місії і водночас старшого наукового співробітника робочої групі. Він забезпечує незалежну оцінку наукової продуктивності, а також виступає як захисник співтовариства місії.
«Цей проект дозволяє винахідливості людини йти туди, де жоден космічний апарат ще не бував» — зауважив Ліка Ґугахакурта (Lika Guhathakurta), дослідник програми сонячного зонда в штаб-квартирі NASА у Вашингтоні. «Уперше ми зможемо доторкнутися, посмакувати і понюхати наше світило».
Місія Solar Probe Plus є частиною наукової програми Living with a Star («Життя із зорею»), призначеної для розуміння аспектів Сонця і навколоземного космічного середовища, які впливають на життя і суспільство.
За інф. з сайту https://phys.org підготував Георгій Ковальчук
