Parker Solar Probe

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
(Przekierowano z Solar Probe Plus)
Skocz do: nawigacja, szukaj
Parker Solar Probe
Solar Probe Plus spacecraft on approach to the sun.jpg
Inne nazwy Solar Probe Plus, SPP, Solar Probe+
Zaangażowani NASA
Rakieta nośna Delta IV Heavy z dodatkowym stopniem Star-48
Miejsce startu Cape Canaveral Air Force Station, USA
Cel misji Słońce
Orbita (docelowa, początkowa)
Okrążane ciało niebieskie Słońce
Czas trwania
Początek misji 31 lipca 2018
Wymiary
Masa całkowita 610 kg
Masa aparatury naukowej 50 kg
Wizja artystyczna sondy Parker Solar Probe podczas przelotu obok Wenus
Planowana trajektoria sondy Parker Solar Probe

Parker Solar Probe – planowana amerykańska sonda kosmiczna, której misja jest realizowana w ramach programu Living with a Star. Będzie to pierwsza sonda, która ma wykonać pomiary bezpośrednio wewnątrz korony słonecznej. Start sondy planowany jest na 2018 rok.

Cele naukowe misji[edytuj]

  • Ustalenie struktury i dynamiki pól magnetycznych u źródeł wiatru słonecznego.
  • Prześledzenie przepływu energii podgrzewającej koronę i powodującej przyspieszenie wiatru słonecznego.
  • Ustalenie mechanizmów przyspieszania i transportu cząstek o wysokiej energii.
  • Zbadanie pyłu i plazmy w pobliżu Słońca i ich wpływu na powstawanie wiatru słonecznego i cząstek o wysokiej energii[1].

Konstrukcja sondy[edytuj]

Kadłub sondy będzie mieć kształt heksagonalny z centralnie umieszczonym zbiornikiem paliwa. Instrumenty naukowe umieszczone będą na kadłubie i na wystającym z jego tylnej powierzchni maszcie naukowym. Trzy rozkładane anteny fal plazmowych będą rozmieszczone z boków kadłuba. Podczas największych zbliżeń do Słońca sonda będzie wystawiona na temperaturę sięgającą 1500°C. Ochronę zapewni wykonana z kompozytów węglowych osłona termiczna o średnicy 2,7 m i grubości 11 cm, która zasłoni powierzchnię sondy skierowaną w stronę Słońca.

Energii elektrycznej, o mocy do 482 W, dostarczać będą dwa oddzielne zestawy składanych skrzydeł ogniw słonecznych, każdy przystosowany do użycia w innych odległościach od Słońca. Główne panele ogniw będą używane w odległościach powyżej 0,25 au od Słońca, a bliżej zostaną złożone i będą pozostawać w cieniu osłony termicznej. Używany poniżej 0,25 au drugi zestaw wysokotemperaturowych, chłodzonych cieczą ogniw słonecznych będzie stopniowo składany lub wysuwany podczas zbliżania i oddalania się od Słońca dla utrzymania stałej temperatury i wielkości produkcji energii. Dodatkowym źródłem energii będą baterie litowo-jonowe.

Sonda będzie stabilizowana trójosiowo. W skład czujników systemu kontroli położenia wchodzą trzy szukacze gwiazd, system bezwładnościowy (ang. inertial measurement unit) i czujnik horyzontu Słońca. Kontrolę położenia w przestrzeni zapewniają 4 koła reakcyjne. Silniki korekcyjne (12 silników o ciągu 0,9 N i 2 silniki o ciągu 4,4 N) zasilane będą jednoskładnikowym paliwem – hydrazyną.

Łączność z sondą zapewni antena główna o wysokim zysku w paśmie Ka i dwie anteny o niskim zysku w paśmie X. W odległościach poniżej 0,59 au od Słońca antena główna będzie pozostawać złożona w cieniu osłony termicznej i łączność będą zapewniać anteny o niskim zysku. Dane zebrane podczas zbliżenia do Słońca będą magazynowane w pokładowych rejestratorach danych o pojemności 256 Gbit i przesyłane na Ziemię, gdy sonda oddali się od niego na odległość powyżej 0,59 au.

W skład instrumentów naukowych misji wchodzą magnetometr, detektory i analizatory jonów, elektronów, cząstek naładowanych i fal plazmowych, spektrometr neutronów i promieniowania gamma, detektor pyłu oraz kamera obrazująca dostarczająca trójwymiarowych obrazów korony słonecznej.

Całkowita masa sondy ma wynosić około 610 kg, w tym 55 kg materiałów pędnych. Łączna masa aparatury naukowej sondy wyniesie około 50 kg[2].

Przebieg misji[edytuj]

Misja sondy kosmicznej badającej in situ koronę słoneczną została po raz pierwszy zaproponowana w 1958 roku. Wielokrotnie przedstawiane projekty nie doczekały się dotychczas realizacji z powodu napotykanych problemów technicznych i wysokich kosztów. Najnowszy, znacznie zmieniony w stosunku do poprzednich, projekt misji został przez NASA zaakceptowany na początku 2008 roku.

Start sondy ma nastąpić 31 lipca 2018 roku[3]. Okno startowe wynosi 20 dni. W dwa miesiące po starcie Parker Solar Probe po raz pierwszy przeleci obok Wenus i miesiąc później dokona pierwszego zbliżenia do Słońca, osiągając peryhelium wynoszące 35 RS[4] (0,16 au). W ciągu kolejnych ponad sześciu lat sonda wykorzysta manewry asysty grawitacyjnej, wykonane podczas siedmiu przelotów obok Wenus, do stopniowego zmniejszania kolejnych peryheliów, aż do 9,5 RS od centrum Słońca (8,5 RS = 5,9 mln km ponad powierzchnią Słońca) w grudniu 2024 roku.

Misja Parker Solar Probe realizowana jest w ramach programu Living with a Star prowadzonego przez agencję NASA. Projekt jest przygotowywany przez ośrodek Applied Physics Laboratory (APL) w Johns Hopkins University. Całkowity koszt misji jest planowany na około 1,5 mld USD[5][6].

Przypisy

  1. NASA, JHU/APL: Solar Probe Plus Science Objectives (ang.). [dostęp 2015-03-20].
  2. NASA, JHU/APL: Solar Probe Plus Spacecraft Overview (ang.). [dostęp 2015-03-20].
  3. NASA: NASA Awards Launch Services Contract for Solar Probe Plus Mission (ang.). 2015-03-18. [dostęp 2015-03-20].
  4. RS = promień Słońca = 6,96×105 km
  5. M. Buckley: NASA Calls on APL to Send a Probe to the Sun. W: Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory [on-line]. 2008-05-01.
  6. Stephen Clark: Delta 4-Heavy selected for launch of solar probe (ang.). Spaceflight Now, 2015-03-18. [dostęp 2015-03-20].

Bibliografia[edytuj]

  1. NASA: Solar Probe Plus Investigations Announcement of Opportunity (ang.). 2009-12-03. [dostęp 5 lutego 2010].
  2. Solar Probe Plus: Report of the Science and Technology Definition Team (ang.). 2008-02-14. [dostęp 5 lutego 2010].

Linki zewnętrzne[edytuj]