امروز : یکشنبه, 01 مهر 1397
کاوشگر خورشیدی پارکر برای اولین بار به ملاقات یک ستاره می رود
4/00 امتیاز از 1 رای
 علم و دانش  |     |   12

کاوشگر خورشیدی پارکر (Parker Solar Probe) از فردا سفری تاریخی را به سمت خورشید آغاز خواهد کرد تا اطلاعاتی را از خصوصیات این ستاره جمع‌آوری کند که نه تنها از جنبه علمی بسیار پراهمیت هستند، بلکه می‌توانند از هزاران میلیارد دلار خسارت مادی نیز جلوگیری به عمل آورند.

نزدیک شدن به خورشید کار ساده‌ای نیست؛ همجوشی هسته‌ای در این گوی عظیم سوزان، سبب شده است که اطراف آن را میدان مغناطیسی آشفته‌ای فرا بگیرد و در کسری از ثانیه، ذرات انفجاری مرگباری را به سوی هر آنچه که در نزدیکی‌اش باشد روانه سازد. اما این دقیقا همان کاری است که ناسا با تکیه بر کاوشگر خورشیدی پارکر یا به اختصار PSP قصد انجام آن را دارد.

هدف این ماموریت 1.5 میلیارد دلاری؛ مطالعه روی بادهای خورشیدی، اتمسفر رمزآلود خورشید، میدان مغناطیسی و سایر خصوصیات آن است که برای نیل به این هدف، پارکر می‌بایست به فاصله‌ی 4 میلیون مایلی (6.43 میلیون کیلومتری) خورشید برسد.

کاوشگر خورشیدی پارکر برای اولین بار به ملاقات یک ستاره می رود

اطلاعات جمع‌آوری شده از طریق را می‌توان در پیش‌بینی دقیق‌تر وضعیت آب و هوا و همین‌طور فوران‌های خورشیدی مورد استفاده قرار داد. طوفان‌های خورشیدی می‌توانند سبب بروز قطعی در شبکه برق‌رسانی، آسیب زدن به ماهواره‌ها و اختلال در عملکرد تجهیزات الکتریکی شوند و خسارات تریلیون دلاری به بار بیاورند.

تماشا کنید:

فوران خورشیدی عظیم با سرعت هزار و 448 کیلومتر در ثانیه!

کاوشگر خورشیدی پارکر روز شنبه بیستم مرداد، ساعت 12:03 ظهر به وقت ایران (3:33 بامداد به وقت محلی) از ساحل فلوریدا به فضا پرتاب می‌شود و پس از چند ماه به مقصد خواهد رسید. اما این فضاپیما در راه سفر بی‌سابقه‌ی خود، با چالش‌های بسیار و شرایط خطرناکی روبه‌رو خواهد شد که مهندسان ناسا امیدوارند از آن‌ها جان سالم به در ببرد.

پروسه‌ی پیچیده‌ی نزدیک شدن به خورشید

خورشید در فاصله 150 میلیون کیلومتری از ما قرار دارد و کاوشگر خورشیدی پارکر سفرش را سوار بر راکت دلتا 4 هوی (Delta 4 Heavy) آغاز خواهد کرد که در حال حاضر یکی از قدرتمند‌ترین تجهیزات پرتابی روی زمین محسوب می‌شود (البته نه به قدرتمندی راکت فالکون هوی کمپانی اسپیس ایکس)؛ اما نخستین چالش پیش روی پارکر، خود زمین است.

کاوشگر خورشیدی پارکر برای اولین بار به ملاقات یک ستاره می رود

سیاره ما با سرعتی بالغ بر 107 هزار کیلومتر در ساعت، به دور خورشید می‌چرخد و این موضوع در مورد هر چیزی که از زمین به فضا پرتاب می‌شود نیز صادق است. اما برای افتادن در مسیری که به خورشید منتهی می‌شود، PSP باید سرعت خود را به 85 هزار کیلومتر در ساعت، برساند.

راکت دلتا 4 هوی می‌تواند تا جایی که ذخیره سوختش اجازه دهد با سه حرکت انفجاری خود، پارکر را به سوی خورشید روانه کند اما این برای رسیدن به مقصد کافی نیست. در عوض این راکت، پارکر را به سمت زهره (ونوس) هدایت خواهد کرد و جاذبه قدرتمند این سیاره، حرکت انحرافی پارکر را که زمین مسبب آن است، اصلاح می‌کند. این فضاپیما در شش سال آینده، 7 بار در میدان گرانشی زهره قرار خواهد گرفت و هر بار، با سرعت بیشتری به سمت خورشید شیرجه خواهد زد.

سرعت کاوشگر خورشیدی پارکر به 3.3 برابر سرعت فضاپیمای Juno خواهد رسید

پارکر اولین چرخش خود به دور خورشید را در نوامبر 2018 و از فاصله 25 میلیون کیلومتری آن تجربه می‌کند. پس از 21 چرخش دیگر، در دسامبر 2024 و در حالی که سرعتش به 692 هزار کیلومتر در ساعت رسیده است، خورشید را از فاصله 6.43 میلیون کیلومتری ملاقات خواهد کرد.

با وقوع چنین سناریویی، کاوشگر خورشیدی پارکر بالاتر از فضاپیمای Juno (که در مدار سیاره مشتری قرار دارد) به سریع‌ترین سازه‌ی بشری در فضا بدل خواهد شد؛ سرعتی که معادل پیمایش 193 کیلومتر در یک ثانیه یا به عبارت دیگر، پرواز از توکیو به نیویورک در کمتر از یک دقیقه است.

پروازی بی‌بازگشت به سوی جهنم

در این سفر، PSP با پرتوهایی از جانب خورشید مواجه خواهد شد که از نور دریافتی در سطح زمین، 3000 بار شدیدتر خواهند بود. بدنه‌ی خارجی پارکر در معرض ناحیه‌ای از اتمسفر خارجی یا تاج خورشید قرار خواهد گرفت که دما در آنجا می‌تواند به 1370 درجه سانتی‌گراد برسد و به راحتی فولاد را ذوب کند. اما علاوه بر شدت حرارت، بادهای خورشیدی و ذرات پر انرژی ساطع شده از آن نیز تهدیدی برای کارکرد صحیح تجهیزات الکترونیکی پارکر محسوب می‌شوند.

فاکتور کلیدی برای محفوظ نگه داشتن فضاپیما و سنسورهایش از این محیط خشن، یک سپر ویژه موسوم به سیستم حفاظت حرارتی (Thermal Protection System) است.

کاوشگر خورشیدی پارکر برای اولین بار به ملاقات یک ستاره می رود

این سپر حفاظتی از فوم کربن با ضخامت 11.5 سانتی‌متر ساخته شده است و دو ورقه‌ی کامپوزیت کربن نیز آن را احاطه کرده‌اند. پهنای سپر به 2.5 متر می‌رسد و می‌تواند انرژی خورشیدی را دفع یا منحرف کند. همچنین یک سیستم خنک کننده‌ی آبی نیز با نگه داشتن دما روی 30 درجه سانتی‌گراد، مانع از برشته شدن پنل‌های خورشیدی فضاپیما می‌شود.

ماموریت کاوشگر خورشیدی پارکر می‌تواند پاسخ دو معمایی را که 60 سال است ذهن محققان را به خود مشغول کرده‌اند، به ارمغان بیاورید: یکی اینکه ماهیت وجودی بادهای خورشیدی چیست؟ و دیگری اینکه چرا شدت حرارت در تاج خورشید می‌تواند به میلیون‌ها درجه برسد و حتی از سطح آن هم گرم‌تر باشد؟ یافتن پاسخ این سوالات، موجب درک بهتر دانشمندان از چگونگی وقوع طوفان‌های خورشیدی خواهد شد؛ که البته به قول «نیکلا فاکس» خورشید شناس دانشگاه جانز هاپکینز، این امر محقق نمی‌شود مگر با مطالعه‌ی خورشید از فاصله نزدیک.

همچنین بخوانید:

مهم‌ترین ماموریت های فضایی در سال 2018 ؛ موشک‌ها، فضاپیماها و سایر پروژه‌های تحقیقاتی

این کاوشگر چندین سال به ماموریت ادامه خواهد داد تا اینکه سرانجام نیروی محرکه‌ی لازم برای قرار دادن سپر حفاظتی خود در مسیر اشعه‌ی خورشید را از دست بدهد. به گفته‌ی دانشمندان، در آن زمان 90 درصد از اجزای فضاپیما در اثر گرمای شدید ذوب خواهد شد اما سپر حرارتی آن، نه!

منبع :businessinsider

برچسب ها :  

نظر خود را به اشتراک بگذارید