10 نکته در مورد کاوشگر خورشیدی پارکر
یک موشک سنگین متحد پرتاب دلتا IV، کاوشگر خورشیدی پارکر ناسا را در 12 اوت 2018 از مجتمع پرتاب 37 در کیپ کاناورال، فلوریدا پرتاب کرد.
ناسا/ بیل اینگالز
در 12 آگوست 2018، ناسا کاوشگر خورشیدی پارکر را به سمت خورشید پرتاب کرد. این فضاپیما بیش از هر فضاپیمای قبلی به خورشید پرواز می کند و اسرار جدیدی در مورد ستاره ما کشف می کند. در اینجا چیزی است که شما باید بدانید.
1. رسیدن به خورشید قدرت زیادی می خواهد.
کاوشگر خورشیدی پارکر با وزنی حدود 1400 پوند برای یک فضاپیما نسبتاً سبک است، اما با یکی از قدرتمندترین موشک‌های جهان، متحد پرتاب دلتا IV هوی، به فضا پرتاب شد. این به این دلیل است که برای رفتن به خورشید انرژی زیادی لازم است - در واقع، 55 برابر بیشتر از انرژی لازم برای رفتن به مریخ.
هر جسمی که از زمین پرتاب می شود، تقریباً با همان سرعت و در همان جهت زمین حرکت می کند - 67000 مایل در ساعت به طرفین. برای نزدیک شدن به خورشید، کاوشگر خورشیدی پارکر مجبور شد مقدار زیادی از این سرعت جانبی را کاهش دهد و پرتاب قوی شروع خوبی بود.
2. ایستگاه اول: زهره!
در مسیر خود به سمت خورشید، کاوشگر خورشیدی پارکر در 3 اکتبر 2018 از کنار ناهید پرواز کرد. این مسیر انحرافی برای گشت و گذار نبود. این کاوشگر یک کمک گرانشی در زهره انجام داد تا به مدار آن نزدیکتر به خورشید کمک کند. برخلاف بسیاری از کمک‌های گرانشی که به سرعت فضاپیما کمک می‌کنند، پارکر سرعت خود را کاهش داد تا بتواند به خورشید نزدیکتر شود. در مجموع، کاوشگر خورشیدی پارکر در طول ماموریت خود هفت کمک گرانشی ناهید را انجام خواهد داد.
3. نزدیکتر از همیشه به خورشید.
کاوشگر خورشیدی پارکر رکورد نزدیکترین شیء ساخت بشر به خورشید را دارد. در 29 اکتبر 2018، این فضاپیما رکورد قدیمی 26.55 میلیون مایلی از سطح خورشید را که توسط فضاپیمای آلمانی-آمریکایی هلیوس 2 در آوریل 1976 ثبت شده بود، شکست.
با پیشرفت ماموریت کاوشگر خورشیدی پارکر، این فضاپیما بارها رکوردهای خود را شکست. هنگامی که هفدهمین نزدیک شدن نزدیک خود به خورشید در 27 سپتامبر 2023 انجام شد، حدود 4.51 میلیون مایل (7.26 میلیون کیلومتر) از سطح خورشید فاصله داشت. نزدیک شدن نهایی به فاصله 3.83 میلیون مایلی از سطح خورشید در سال 2024 پیش بینی می شود.
4. سریعتر از هر جسم ساخته شده توسط انسان
کاوشگر خورشیدی پارکر سریع ترین فضاپیمای تاریخ است. در مدارهای نهایی خود، نزدیکترین فاصله به خورشید، این فضاپیما به سرعت 430000 مایل در ساعت (692000 کیلومتر در ساعت) می رسد. این به اندازه کافی سریع است که از نیویورک به توکیو در کمتر از یک دقیقه سفر کنید!
5. دکتر یوجین پارکر، همنام ماموریت
کاوشگر خورشیدی پارکر به نام دکتر یوجین پارکر، اولین فردی که وجود باد خورشیدی را پیش بینی کرد، نامگذاری شده است. در سال 1958، پارکر نظریه‌ای ارائه کرد که نشان می‌داد چگونه تاج داغ خورشید - که در آن زمان میلیون‌ها درجه فارنهایت شناخته می‌شد - آنقدر داغ است که بر گرانش خورشید غلبه می‌کند. بر اساس این تئوری، مواد موجود در تاج به طور مداوم به سمت خارج در همه جهات منبسط می شوند و باد خورشیدی را تشکیل می دهند.
کاوشگر خورشیدی پارکر اولین ماموریت ناسا بود که برای یک فرد زنده نامگذاری شد و دکتر پارکر پرتاب را با تیم ماموریتی از مرکز فضایی کندی در فلوریدا در 12 اوت 2018 تماشا کرد. دکتر پارکر در 15 مارس 2022 درگذشت. در سن 94 ساله گی
6. بازگشایی اسرار باد خورشیدی
اگرچه دکتر پارکر 60 سال پیش وجود باد خورشیدی را پیش‌بینی کرد، اما هنوز چیزهای زیادی در مورد آن وجود دارد که ما هنوز نمی‌دانیم. اکنون می دانیم که باد خورشیدی در دو جریان مجزا می آید، سریع و آهسته. ما منبع باد سریع خورشیدی را شناسایی کرده‌ایم، اما باد خورشیدی کند معمایی بزرگ‌تر است.
قبل از کاوشگر خورشیدی پارکر، تنها اندازه‌گیری‌های ما از باد خورشیدی در نزدیکی زمین انجام می‌شد، پس از آن که ده‌ها میلیون مایل برای محو کردن، خنک شدن و مخلوط شدن با هم داشت. اندازه‌گیری‌های پارکر از باد خورشیدی، در فاصله چند میلیون مایلی از سطح خورشید، جزئیات جدیدی را برای کمک به روشن کردن فرآیندهایی که آن را با سرعت به فضا می‌فرستند، آشکار می‌کند.
7. مطالعه ذرات با سرعت نزدیک به نور
کاوشگر خورشیدی پارکر همچنین در حال مطالعه است که چگونه برخی از ذرات با سرعت‌های شگفت‌انگیزی از خورشید دور می‌شوند - بیش از نیمی از سرعت نور یا بیش از 90000 مایل در ثانیه. این ذرات به قدری سریع حرکت می‌کنند که می‌توانند در کمتر از نیم ساعت به زمین برسند، بنابراین می‌توانند با تجهیزات الکترونیکی روی ماهواره‌ها با هشدار بسیار کمی تداخل کنند.
8. رمز و راز گرمای بالا
سومین سوال بزرگی که دانشمندان امیدوارند با این ماموریت به آن پاسخ دهند، چیزی است که دانشمندان آن را مشکل گرمایش تاج می نامند. دما در تاج خورشید تا 2 میلیون درجه فارنهایت افزایش می یابد، در حالی که سطح خورشید در زیر در دمای 10000 درجه فارنهایت می جوشد. اینکه چگونه تاج بسیار داغتر از سطح می شود، یکی از بزرگترین سوالات بی پاسخ در اخترفیزیک است.
اگرچه دانشمندان ده‌ها سال است که روی این مشکل با اندازه‌گیری‌های انجام‌شده از راه دور کار می‌کنند، دانشمندان مأموریت امیدوارند که اندازه‌گیری‌های درون خود کرونا به حل مشکل گرمایش تاج یک‌بار برای همیشه کمک کند.
9. چرا کاوشگر خورشیدی پارکر ذوب نمی شود؟
محل به میلیون ها درجه فارنهایت می رسد، پس چگونه می توانیم یک فضاپیما را بدون ذوب شدن به آنجا بفرستیم؟
نکته کلیدی در تمایز بین گرما و دما نهفته است. دما سرعت حرکت ذرات را اندازه گیری می کند، در حالی که گرما کل مقدار انرژی است که آنها منتقل می کنند. تاج فوق‌العاده نازک است و ذرات بسیار کمی برای انتقال انرژی در آنجا وجود دارد - بنابراین در حالی که ذرات به سرعت در حال حرکت هستند (درجه حرارت بالا)، در واقع انرژی زیادی به فضاپیما منتقل نمی‌کنند (گرمای کم).
این مانند تفاوت بین قرار دادن دست در فر داغ با گذاشتن آن در یک قابلمه آب جوش است (این را در خانه امتحان نکنید!). در هوای فر، دست شما به اندازه آب بسیار متراکم قابلمه در حال جوش گرم نمی شود.
10. مهندسی شده برای رشد در یک محیط شدید
اشتباه نکنید، محیط جو خورشید بسیار شدید است – گرم، غرق در تشعشعات و بسیار دور از خانه – اما کاوشگر خورشیدی پارکر برای زنده ماندن مهندسی شده است.
این فضاپیما مجهز به یک محافظ حرارتی پیشرفته است که از فوم کامپوزیت کربنی که بین دو صفحه کربنی قرار گرفته است، ساخته شده است. سپر حرارتی در کار خود به قدری خوب عمل می کند که، حتی اگر قسمت جلویی تمام نور شدید خورشید را دریافت می کند و به 2500 درجه فارنهایت می رسد، ابزارهای پشت آن، در سایه آن، در دمای 85 درجه فارنهایت باقی می مانند.
پانل‌های خورشیدی پارکر سولار کاوشگر - که نیروی فضاپیما را تامین می‌کنند - قابل جمع شدن هستند، اما سطح کوچکی که در نزدیکی خورشید ظاهر می‌شود، کافی است تا آنها را مستعد گرم شدن بیش از حد کند. بنابراین، کاوشگر خورشیدی پارکر برای خنک نگه داشتن خود، یک گالن آب را در میان آرایه های خورشیدی به گردش در می آورد. آب هنگام عبور از پشت آرایه‌ها گرما را جذب می‌کند، سپس آن گرما را در حالی که به درون رادیاتور فضاپیما می‌ریزد به فضا می‌تابد.
کاوشگر خورشیدی پارکر در بیشتر سفر خود بسیار دور از خانه و بسیار نزدیک به خورشید خواهد بود تا تیم ماموریت نتواند در زمان واقعی به آن فرمان دهد – اما نگران نباشید. در امتداد لبه های سایه سپر حرارتی هفت حسگر وجود دارد. اگر هر یک از این حسگرها نور خورشید را تشخیص دهند، به رایانه مرکزی هشدار می دهند و فضاپیما می تواند موقعیت خود را اصلاح کند تا حسگرها - و بقیه ابزارها - به طور ایمن در پشت سپر حرارتی محافظت شوند.
