Викиди корональних мас (ака. Сонячні спалахи) - серйозна небезпечна річ. Кожного разу, коли Сонце випромінює ці заряджені частинки, воно може зіграти з електричними системами, літаками та супутниками тут, на Землі. Гірше все ж шкода, яку він може завдати астронавтам, розміщеним на борту МКС, які не мають захисту земної атмосфери. Таким чином, очевидно, чому вчені хочуть мати можливість прогнозувати ці події краще.
З цієї причини Смітсонівська астрофізична обсерваторія та лабораторія Чарпера Старка Драпера - Кембриджська, некомерційна інженерна організація, що базується в штаті Массачусетс, - працюють над розробкою спеціалізованих датчиків для запропонованих НАСА сонячних космічних кораблів. Запустивши в 2018 році, цей космічний корабель влізе в атмосферу Сонця і "торкнеться" обличчя Сонця, щоб дізнатися більше про його поведінку.
Цей космічний корабель - відомий як Сонячний зонд плюс (SPP) - в даний час розробляється і будується Лабораторією прикладної фізики університету Джона Хопкінса. Після її запуску SPP протягом семи років використовує сім мухоморів Венери, щоб поступово зменшити свою орбіту навколо Сонця. За цей час він проведе 24 літальних польоту Сонця і пройде у верхню атмосферу Сонця (корону), проходячи в межах 6,4 мільйона км від його поверхні.
На цій відстані він пройде 37,6 млн км ближче до Сонця, ніж будь-який космічний корабель в історії. Водночас він встановить новий рекорд найшвидше рухомого об’єкту, який коли-небудь будували людиною - подорожуючи зі швидкістю до 200 км / сек (124,27 миль / с). І останнє, але не менш важливе, воно буде піддаватися впливу тепла та випромінювання, з яким ніколи не стикалося жодне космічне судно, яке включатиме температури, що перевищують 1371 ° C (2500 ° F).
Як заявив у прес-релізі CfA Сеамус Туохі, директор департаменту програми космічних систем компанії Draper:
"Така місія потребує космічного корабля та приладів, здатних протистояти крайнім випромінюванням, швидкісним ходом і суворим сонячним станом - і це така програма, глибоко знайома Дрейперу та Смітсонівській астрофізичній обсерваторії".
Окрім того, що є першим історичним, цей зонд надасть нові дані про сонячну активність та допоможе вченим розробити способи прогнозування великих космічних погодних подій - які впливають на життя на Землі. Це особливо важливо в епоху, коли люди все більше покладаються на технології, на які можуть негативно впливати сонячні спалахи - від літаків і супутників до приладів та електричних пристроїв.
Згідно з недавнім дослідженням Національної академії наук, за оцінками, величезна сонячна подія сьогодні може завдати шкоди двом трильйонам доларів лише в США - а місця, схожі на східне узбережжя, були б без енергії до року. Без електроенергії для забезпечення опаленням, комунальними послугами, світлом та кондиціонуванням кількість загиблих від такої події була б значною.
Таким чином, розробка прогресивних систем попередження, які могли б надійно передбачити, коли настане викид корональної маси, - це не лише питання запобігання пошкоджень, а врятування життя. Як заявив Джастін К. Каспер, головний дослідник Смітсонівської астрофізичної обсерваторії та професор космічної науки Мічиганського університету:
«[Я], крім відповіді на фундаментальні питання науки, має на меті краще зрозуміти ризики, які космічна погода становить для сучасних систем зв'язку, авіації та енергетики, на які ми всі покладаємось. Багато систем, на які ми покладаємось у сучасному світі - наші телекомунікації, GPS, супутники та електромережі - можуть бути порушені протягом тривалого періоду, якщо сьогодні відбудеться велика сонячна буря. Solar Probe Plus допоможе нам передбачити та керувати впливом космічної погоди на суспільство ».
З цією метою СПП має три основні наукові цілі. По-перше, він прагне простежити потік енергії, яка нагріває та прискорює сонячну корону та сонячний вітер. По-друге, його дослідники спробують визначити структуру та динаміку плазмових та магнітних полів як джерела сонячного вітру. І останнє, воно вивчить механізми, що прискорюють та транспортують енергетичні частинки - зокрема електрони, протони та іони гелію.
Для цього SPP буде оснащений вдосконаленим набором інструментів. Однією з найважливіших з них є побудована Смітсонівською астрофізичною обсерваторією за технічної підтримки Дрейпера. Відомий як Кубок Фарадея - і названий на честь відомого вчених-електромагнітів Майкла Фарадея - цим пристроєм керуватимуть SAO та Мічиганський університет в Ен-Арбор.
Розроблений, щоб протистояти перешкодам від електромагнітного випромінювання, Кубок Фараді буде вимірювати швидкість і напрямок заряджених частинок Сонця, і буде лише два, розташовані поза захисним сонячним екраном SPP - ще одна важлива складова. Вимірюючи товщиною 11,43 см (4,5 дюйма), цей вуглецевий щитовий склад забезпечить, щоб зонд витримував екстремальні умови, оскільки він проводить безліч мухолов через коронку Сонця.
Природно, місія представляє кілька викликів, не останньою з яких буде збирання даних під час роботи в екстремальних умовах та під час подорожі з надзвичайною швидкістю. Але виплата, безумовно, того варта. Протягом багатьох років астрономи вивчали Сонце, але ніколи з атмосфери Сонця.
Пролітаючи через батьківщину сонячних частинок з найвищою енергією, SPP налаштований на просування нашого розуміння Сонця, походження та еволюції сонячного вітру. Ці знання можуть не тільки допомогти нам уникнути стихійної катастрофи тут, на Землі, але й допомогти просунути нашу довгострокову мету дослідження (і навіть колонізацію) Сонячної системи.
