Паркер (солнечный зонд)

Parker Solar Probe
Solar Probe (до 2002) Solar Probe Plus (2010–2017)
Официальный рендер Parker Solar Probe
Заказчик	НАСА
Производитель	Лаборатория прикладной физики
Оператор	НАСА, Лаборатория прикладной физики
Стартовая площадка	мыс Канаверал SLC-37
Ракета-носитель	Delta IV Heavy
Запуск	12 августа 2018
Длительность полёта	5 лет 8 месяцев 13 дней (из шести лет)
Технические характеристики
Масса	555 кг
Размеры	1 × 3 × 2,3 м
Мощность	343 Вт
Элементы орбиты
Тип орбиты	гелиоцентрическая
Наклонение	3,4°
Период обращения	88 дней
Апоцентр	109,3 млн км
Перицентр	6,9 млн км
Целевая аппаратура
FIELDS	Измерение электрических и магнитных полей, радиоволн, вектора Пойнтинга, плазмы, и температуры электронов. Включает в себя индукционный магнитометр, флюксметр, и 5 датчиков напряжения
IS☉IS	Исследование электронов, протонов и тяжёлых ионов. Включает в себя два инструмента: EPI-Hi и EPI-Lo
WISPR	Оптический телескоп для получения изображений солнечной короны и гелиосферы
SWEAP	Подсчёт электронов, протонов и ионов гелия, измерение их скорости, плотности и температуры. Включает в себя: SPAN (два электростатических анализатора) и SPC (Цилиндр Фарадея)
HeliOSPP	Изучение происхождения гелиосферы
Транспондеры	Ka-диапазон, X-диапазон
Логотип миссии
solarprobe.jhuapl.edu

Траектория полёта

Солнечный зонд «Паркер» (англ. Parker Solar Probe, ранее также Solar Probe, Solar Probe Plus или Solar Probe+) — автоматический космический аппарат НАСА для изучения внешней короны Солнца. Предполагается, что он приблизится к «поверхности» Солнца (фотосфере) на расстояние 8,86 радиуса Солнца (6,2 миллиона километров, или 0,04 а. е.).

Зонд назван в честь американского астрофизика Юджина Паркера, в 1958 году предсказавшего существование солнечного ветра.

В настоящее время является самым быстрым рукотворным объектом.

Солнечный зонд НАСА

Проект НАСА Солнечный зонд Паркер — это продолжение запуска автоматических космических аппаратов, которые приблизятся к поверхности Солнца на расстояние до десяти солнечных радиусов. Это значительно ближе, чем все аппараты, которые когда-либо направлялись к светилу. Этот проект (также известный под названием «Solar Probe+» или «Solar Probe Plus») был заявлен как начало новой миссии в финансовом бюджете на 2009 год. Стоимость аппарата — 1,5 млрд долларов.

Научная координация проекта возложена на Лабораторию прикладной физики университета имени Джонса Хопкинса в Мериленде (США). На 1 мая 2008 года эта лаборатория доложила о разработке и строительстве космического аппарата. При облёте Солнца скорость зонда в перигелии может достигать 700 000 км/ч (194 км/с).

Зонд «Паркер» был запущен 12 августа 2018 года с мыса Канаверал (после переноса старта на сутки). Юджин Паркер (его возраст на этот момент был 91 год) был на месте запуска и попрощался с «Паркером».

Запуск Parker Solar Probe ракетой-носителем Delta IV Heavy с мыса Канаверал 12 августа 2018 года

Научные задачи

• Определение структуры и динамики магнитных полей в источниках солнечного ветра.
• Выявление уровня энергии, испускаемой короной Солнца, и ускорения солнечного ветра.
• Определение того, какие механизмы ускоряют и переносят энергетические частицы.
• Изучение частиц плазмы около Солнца и их воздействие на солнечный ветер и образование энергетических частиц.
• Изучение солнечных волн Алфвена.

Исследования

Для достижения поставленных научных задач, будут проведены пять основных экспериментов исследований:

• Электромагнитные поля — в ходе исследования будут получены результаты измерений электрических и магнитных полей, радиоволн, вектора Пойнтинга, плазмы, и температуры электронов. Включает в себя индукционный магнитометр, флюксметр, и 5 датчиков напряжения. Главный исследователь — Стюарт Бэйл из Калифорнийского Университета.
• Комплексное научное исследование Солнца — исследование электронов, протонов и тяжёлых ионов. Инструментарий включает в себя EPI-Hi и EPI-Lo. Главный исследователь — Дэвид МакКомас из Принстонского университета.
• Широкоугольный приёмник изображения — этот оптический телескоп будет получать изображения короны и гелиосферы. Главный исследователь — Рассел Ховард из Научно-исследовательской лаборатории ВМС США.
• Альфа-частицы, электроны и протоны солнечного ветра — это исследование подсчитает электроны, протоны и ионы гелия и измерит их свойства, такие как скорость, плотность, температура. Основные инструменты: два электростатических анализатора и Цилиндр Фарадея. Главный исследователь — Джастин Каспер из Мичиганского университета и Смитсоновской астрофизической обсерватории.
• Происхождение гелиосферы — теоретическое и моделированное изучение для максимального результата миссии. Главный исследователь — Марко Вэлли из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе ЛРД.

Результаты

12 ноября 2019 года команда NASA, контролирующая аппарат, опубликовала первые научные данные. Опубликованные данные содержат измерения, сделанные во время первых двух пролётов рядом с Солнцем, с 31 октября по 12 ноября 2018 года и с 30 марта по 19 апреля 2019 года, когда космический аппарат находился в пределах 0,25 а.е. от Солнца.

5 июля 2020 года во время третьего пролёта мимо Венеры прибор WISPR зонда «Паркер» выявил в ионном хвосте кометы C/2020 F3 (NEOWISE) вторую компоненту — натриевый ионный хвост. Также во время этого пролёта прибор WISPR, представляющий собой пару телескопов с цифровыми матрицами, сделал снимок Венеры, на котором сквозь облака видна Земля Афродиты, а по самому краю диска Венеры виден яркий светящийся обод.

План полёта

Траектория пролёта мимо Венеры

Шаблон:Progression

После первого пролёта Венеры зонд выйдет на эллиптическую орбиту с периодом 150 дней (2/3 от периода Венеры), делая 3 оборота, когда Венера делает 2. После второго пролёта период уменьшается до 130 дней. Менее чем через 2 оборота (198 дней), КА встретится с Венерой в третий раз. Это сократит период до половины венерианского, или около 112,5 дней. На четвёртую встречу период будет составлять 102 дня. Через 237 дней зонд встретит Венеру в пятый раз, и период сократится до 96 дней, 3/7 от венерианского. КА делает 7 оборотов, когда Венера делает только 3. Шестая встреча, почти через два года после предыдущей, сократит период до 92 дней (2/5 от венерианского). После ещё пяти оборотов, зонд встретится с Венерой в седьмой и последний раз, уменьшая период до 88—89 дней, позволив подойти ближе к Солнцу. Тогда, в перигелии скорость аппарата составит около 700 000 км/ч или 194 км/с.

29 октября 2018 года НАСА сообщило, что зонд Паркер подошёл к Солнцу на рекордное расстояние и побил достижение, установленное аппаратом «Гелиос 2» в 1976 году. Помимо этого, Паркер развил и рекордную скорость относительно Солнца. Ранее эти рекорды составляли 42,73 млн км и 246 960 км/ч соответственно.

5 ноября 2018 года зонд достиг перигелия, где расстояние до Солнца составило 15 млн км, а рекордная скорость — более 343 000 км/ч (более 95 км/с).

29 апреля 2021 года зонд Parker Solar Probe прошёл восьмой перигелий, приблизившись к Солнцу рекордно близко — на расстояние 10,4 млн км (0,07 а.е.) от солнечной поверхности. Гелиоцентрическая скорость зонда превысила 532 тыс. км/ч (147 км/c). К концу 2024 года зонд должен выйти на орбиту с перигелием 6,2 млн км от солнечной поверхности. Теплозащитный экран зонда будет разогреваться в перигелии до 1370 °C, то есть примерно в три раза больше, чем температура на освещённой Солнцем стороне Меркурия.

Год	События
	Январь	Февраль	Март	Апрель	Май	Июнь	Июль	Август	Сентябрь	Октябрь	Ноябрь	Декабрь
2018								12 августа Запуск	28 сентября Первый пролёт у Венеры (период 150 дней)		6 ноября Перигелий #1
2019			31 марта Перигелий #2					28 августа Перигелий #3				21 декабря Второй пролёт у Венеры (период 130 дней)
2020	24 января Перигелий #4					2 июня Перигелий #5			22 сентября Перигелий #6
							6 июля Третий пролёт у Венеры (период 112,5 дней)
2021	13 января Перигелий #7			24 апреля Перигелий #8				5 августа Перигелий #9			16 ноября Перигелий #10
		16 февраля Четвёртый пролёт у Венеры (период 102 дня)								11 октября Пятый пролёт у Венеры (период 96 дней)
2022		21 февраля Перигелий #11			28 мая Перигелий #12				1 сентября Перигелий #13			6 декабря Перигелий #14
2023			13 марта Перигелий #15			17 июня Перигелий #16			23 сентября Перигелий #17			24 декабря Перигелий #18
								16 августа Шестой пролёт у Венеры (период 92 дня)
2024			25 марта Перигелий #19			25 июня Перигелий #20			25 сентября Перигелий #21			19 декабря Перигелий #22 Первое близкое приближение к Солнцу
											2 ноября Седьмой пролёт у Венеры (период 88 дней)
2025			18 марта Перигелий #23			14 июня Перигелий #24			10 сентября Перигелий #25			7 декабря Перигелий #26

График скорости и расстояния от Солнца зонда от запуска до 2026 года. Обозначения: ①-㉔: Перигелий; ➊-➐: Пролёт мимо Венеры

См. также

• Solar Orbiter
• Интергелиозонд

Документалистика

• Миссия полёта к Солнцу (англ. Mission to the Sun). Документальный фильм. Производство Thoroughly Modern Media для National Giografic. NGC Network US, LLC. 2018 г. ГТРК «Культура». 13.06.2019. 43 минуты.

Ссылки

• Неофициальный отчёт НАСА о проекте «Солнечный зонд» (англ.) (недоступная ссылка). Архивировано 17 мая 2008 года.
• Официальная страница проекта НАСА «Солнечный зонд» Архивная копия от 18 марта 2021 на Wayback Machine (англ.)
• Миссия НАСА отправилась прямо к Солнцу. Зачем — и как это вообще возможно? Архивная копия от 13 августа 2018 на Wayback Machine // Русская служба Би-би-си, авг 2018
• Солнечный зонд «Паркер» приоткрывает завесу тайны над нашей ближайшей звездой Архивная копия от 7 декабря 2019 на Wayback Machine // Space.com (США) в ИноСМИ.ру, 6.12.2019