چرا كاوشگر خورشیدی ناسا از مهم ترین دستاوردهای بشر است؟
دست درازی بشر به تاج خورشید
كوتاه كننده لینك: كاوشگر خورشیدی ˮپاركرˮ(Parker) كه امروز(12 اوت) روانه خورشید می شود، با خصوصیت های منحصر به فرد و ماموریت ویژه ای كه بر عهده دارد، به یكی از مهم ترین و شاید حتی مهم ترین ابزار اكتشاف بشر تبدیل گشته است.
به گزارش كوتاه كننده لینك به نقل از ایسنا، كاوشگر خورشیدی "پاركر" (Parker) برای رسیدن به نقطه ای كه تابحال هیچ فضاپیمایی موفق به رسیدن به آن نشده است، دو خصوصیت منحصر به فرد دارد كه سبب شده علاقه مندان به نجوم، به اكتشافات راه گشای آن امید ببندند.
اول اینكه این كاوشگر سریع ترین ساخته دست بشر است كه با سرعت 692 هزار كیلومتر بر ساعت(430 هزار مایل بر ساعت) به سمت خورشید می رود.
دوم اینكه پاركر دارای یك سپر حرارتی اسرارآمیز است كه با وجود دمای 1377 درجه سانتی گرادی (2511 درجه فارنهایت) در اتمسفر خورشید، تمام وسایل داخلی این فضاپیما را در دمای 30 درجه سانتیگراد نگه می دارد!
تولد "پاركر"
سال 2009 خبر طراحی و ساخت این كاوشگر به دست آزمایشگاه فیزیك دانشگاه "جانز هاپكینز" (Johns Hopkins) اعلام گردید و اواسط خرداد ماه سال قبل بود كه "سازمان ملی هوانوردی و فضایی آمریكا" (NASA) اعلام نمود اولین كاوشگر خورشیدی خویش را روانه مدار خورشید خواهد نمود تا بخش هایی از رازهای سربه مهر این ستاره را كشف كند.
در ابتدا قرار بود "پاركر" سال 2015 به فضا پرتاب شود. تاریخ پرتاب سپس تا تابستان 2018 به تعویق افتاد و در نهایت 11 اوت بعنوان تاریخ نهایی پرتاب انتخاب گردید كه در آخرین لحظات به امروز(12 اوت) موكول شد.
نام گذاری "پاركر"
در حالی كه كاوشگر جدید در ابتدا "Solar Probe Plus" نام گرفته بود، در نهایت با نام "كاوشگر خورشیدی پاركر") Parker Solar Probe) و به افتخار "یوجین پاركر" (Eugene Parker) نام گذاری شد.
"یوجین پاركر" دانشمند آمریكایی در رشته فیزیك نجومی یا اخترفیزیك است كه حدود 60 سال پیش، مقاله ای منتشر نمود و آن چه كه معتقد بود ماده پرسرعت و مغناطیسم ساطع شده از خورشید است را توصیف كرد.
این نخستین بار است كه یك فضاپیمای ناسا به نام یك شخص زنده نام گذاری می گردد.
ماموریت "پاركر"
پایگاه "اسپیس" در گزارش خود آورد: این كاوشگر به اندازه یك خودرو است كه طی سفر 7 ساله خود، در مداری به دور خورشید قرار خواهد گرفت و 7 بار از كنار سیاره زهره عبور خواهد كرد، جایی كه در آن، بادهای خورشیدی از سرعت فروصوت (subsonic) به سرعت فراصوت (supersonic) می رسند.
این بادها یا طوفان های خورشیدی(Solar wind) جریانی از ذرات یونی (پلاسما) انرژی داری هستند كه از سوی خورشید در تمام جهات به فضا ساطع می شوند.
همین بادهای خورشیدی هستند كه در برخورد با سطوح فوقانی جو زمین سبب تولید شفق قطبی و حتی گاهی تداخل جریان های برق و سیستم های ارتباطاتی می شوند.
این ذرات بنیادی كه به زمین برخورد می كنند، هم از خورشید و هم از بیرون از منظومه شمسی سرچشمه می گیرند. ذرات باردار، عمدتاً متشكل از پروتون، الكترون و ذرات آلفا(هسته هلیوم)، به صورت پیوسته به بیرون از خورشید جریان دارند.
در فاصله زمین از خورشید، سرعت این باد خورشیدی بین ۳۰۰ تا ۵۰۰ كیلومتر بر ثانیه است. ذرات با میدان مغناطیسی خورشید برهم كُنش می كنند. شدت میدان مغناطیسی خورشید در فاصله زمین، حدود یك هزارم میدان زمین است. ذراتی كه از بیرون منظومه شمسی می آیند، پرتوهای كیهانی نام دارند.
بادهای خورشیدی، جریان های ذرات زیراتمی هستند كه از خورشید می گریزند و با چنان نیرویی با سرعت فراصوت حركت می كنند كه می توانند میلیاردها كیلومتر سفر كرده و بر سیاره زمین و سایر اجرام منظومه شمسی تاثیر بگذارند. به صورت مثال، در سال 2015، كاوشگر "ماون"(MAVEN) متعلق به ناسا دریافت این بادها به آرامی اتم به اتم جو مریخ را دچار فرسایش می كنند.
زمانی كه این بادها روی مریخ جریان پیدا می كنند، میدان الكتریكی تولید می كنند كه این میدان به نوبه خود یون های گازی را از جو فوقانی سیاره سرخ به فضا گسیل می كند. بادهای خورشیدی همینطور امكان دارد با میدان مغناطیسی زمین برخورد كنند و گرچه بخش اعظم آن ها به داخل فضا برمی گردد، اما ذرات باردارشان می توانند وارد زمین شوند.
این ذرات سپس جو فوقانی كره خاكی را حرارت می بخشند و باعث بروز توفان های ژئومغناطیسی و تولید شفق های قطبی درخشان می شوند و در سیگنال های "جی.پی.اس" مداخله می كنند.
منشا این بادها دهه هاست ذهن دانشمندان را به خود مشغول ساخته و نگاه دقیق تر به خورشید جهت بررسی آن ها نیازمند ارسال یك كاوشگر فضایی از میان جو خورشید و وارد شدن آن به دماهای حدودا 1377 درجه سانتی گرادی است.
ناسا اعلام نمود: این هدف با وجود فناوری های جدید در حوزه مهندسی حرارتی ممكن شده است. این فناوری ها می توانند فضاپیما را در مقابل حرارات فوق العاده اتمسفر خورشید محافظت كنند و دمای محموله آن را در دمای نزدیك دمای اتاق نگه دارند. این امر به یُمن صفحه كامپوزیت كربنی 114 میلی متری سپر حرارتی تعبیه شده روی بدنه كاوشگر امكان پذیر شده است.
این كاوشگر مجهز به چهار ابزار جهت تصویربرداری از این بادهای خورشیدی و همینطور بررسی میدان های مغناطیسی، پلاسما و ذرات پرانرژی است. دانشمندان امیدوارند با تجمیع این تصاویر، دانش بیشتری درباره چگونگی حركت انرژی و حرارت از میان جو خورشید به دست آورند. آنها همینطور امیدوارند از این طریق به ماهیت آن چه بادهای خورشیدی را سرعت می بخشد، پی ببرند.
این امر می تواند سرنخ های حیاتی درباره ستاره های دیگر موجود در جهان، چگونگی گسترش حیات بر روی زمین، فضای خارج و همینطور چگونگی محافظت كردن از فناوری هایی مانند "جی. پی. اس" و ماهواره ها در مقابل قدرت تخریب بادهای خورشیدی در اختیار دانشمندان می گذارد.
تاثیر "پاركر" بر اكتشافات فضایی آینده
پایگاه انگجت می گوید: اگر ما بخواهیم در آینده به اعماق فضا راه پیدا نماییم، ابتدا باید بدانیم كه بادهای خورشیدی چه تاثیری روی فضاپیماهای ما می گذارند.
علاوه براین، اگر ما می خواهیم درك بیشتری از ستاره ها پیدا نماییم، باید نگاه نزدیك تری به نزدیك ترین ستاره اطراف مان بیاندازیم.
در نهایت، مطالعه خورشید می تواند آغاز حیات را بر روی زمین روشن كند، چون كه منبع نور و گرما است كه از فاكتورهای اصلی پیدایش حیات هستند.
سفر 1 میلیارد نفر به همراه "پاركر"!
ناسا سال قبل طی اطلاعیه ای اعلام نمود كه هركس تمایل دارد نامش به همراه "پاركر" به خورشید سفر كند، اطلاعات خویش را در سایت مخصوص این كاوشگر به ثبت برساند.
در نهایت 1.1 میلیارد نفر از سراسر دنیا ثبت نام كردند و اسامی آنها به همراه تصاویری از پروفسور پاركر كه اكنون استاد دانشگاه شیكاگو است و یك رونوشت از مقاله معروف وی كه در سال 1958 انتشار یافت، بر روی یك كارت حافظه كه زیر آنتن كاوشگر تعبیه شده، به فضا پرتاب شد.
نزدیكی "پاركر" به خورشید
ناسا می گوید: كاوشگر خورشیدی "پاركر" از هر شئی دیگر ساخت انسان به خورشید نزدیكتر خواهد شد و بعد از 7 بار دور زدن سیاره زهره به منظور بهره گیری از گرانش این سیاره برای كسب سرعت كافی برای دور زدن خورشید، به فاصله 6 میلیون كیلومتری سطح خورشید خواهد رسید.
این در حالی است كه فاصله خورشید تا زمین بیش از 149 میلیون كیلومتر است. جالب تر اینكه فاصله سیاره زهره تا خورشید بیش از 108 میلیون كیلومتر و دمای سطح آن حدود 462 درجه سانتیگراد است.
همچنین جالب توجه است كه فاصله نزدیكترین سیاره منظومه شمسی به خورشید، یعنی سیاره عطارد، بیش از 57 میلیون كیلومتر با دمای سطحی نیمه رو به خورشید آن 465 درجه سانتیگراد و دمای نیمه تاریك آن 148- درجه سانتیگراد است كه این عظمت كار "پاركر" را نشان داده است. گردش وضعی این سیاره، حدود دو ماه طول می كشد و از این رو، گرم شدن آن در روز و سرد شدنش در شب دیرپاست.
تجهیزات "پاركر"
سپر حرارتی فوق العاده "پاركر" كه با ضخامت 114 میلیمتری از كامپوزیت كربنی تولید شده است و 4 ابزار تصویربرداری از بادهای خورشیدی و همینطور بررسی میدان های مغناطیسی، پلاسما و ذرات پرانرژی را معرفی كردیم.
سپر حرارتی كه حدود 73 كیلوگرم وزن دارد، در واقع یك ساختار بسیار سبك وزن به حساب می آید كه از دو پنل و یك هسته فومی 4.5 اینچی كه 97 درصد آن هوا است، تولید شده است.
با توجه به این كه كاوشگر خورشیدی پاركر با سرعت 692 هزار كیلومتر بر ساعت سفر می كند كه طبق گفته ناسا به اندازه كافی سریع است تا شما را در یك ثانیه از فیلادلفیا به واشنگتن برساند، یك بدنه نازك برای رسیدن به مدار مقرر نیاز است.
اما این كاوشگر، تجهیزات مدرن و مبدعانه دیگری را هم در خود جای داده است.
این فضاپیما همینطور دارای یك محفظه است كه نمونه هایی از ذرات با انرژی بالا را جمع آوری می كند. "آنته دولبو"(Anette Dolbow) مدیر ارشد این پروژه، محفظه مورد نظر را مقاوم ترین ابزار كوچك این كاوشگر می نامد.
این فضاپیما همینطور یك سیستم خنك كننده دارد كه مانند رادیاتور عمل می كند و 5 لیتر آب تحت فشار خواهد داشت. این سیستم به این دلیل كه تلفیقی از آب و الكترونیك در آن وجود دارد همانند دیگر سیستم هایی كه قبل از این در فضاپیما استفاده شده، نخواهد بود.
رازهای علمی قابل حل به دست "پاركر"
به نقل از پایگاه اسپیس؛ همینطور كه پاركر در حال گردش در مدار خود است، ابزارهای آن برای حل 3 راز علمی اصلی درباره خورشید به كار گرفته می شوند؛
چرا جو خورشید داغ تر از سطح خورشید می شود؟ بادهای خورشیدی حاوی ذرات آبستن كه در فضا منتشر می شوند، چگونه متولد می شوند؟ چه چیزی باعث انفجارهای غول پیكری می گردد كه دانشمندان آن را "خروج جرم از تاج خورشیدی" می نامند؟
پاسخ این سوالات برای درك دانشمندان از چگونگی كاركرد ستاره های دیگر، بسیار مهم می باشد.
"پاركر" همینطور باید به دانشمندان در درك و پیش بینی خطرات زندگی در نزدیكی یك ستاره كمك نماید.
شمارش معكوس تا لمس خورشید
سرانجام پرتاب كاوشگر خورشیدی "پاركر" در بامداد روز 12 اوت به وقت محلی، از پایگاه هوایی كیپ كاناورال در فلوریدای آمریكا برنامه ریزی شده است.
پاركر برای رسیدن به خورشید، نیاز دارد به سرعت از زمین جدا شود. از این رو، از موشك قدرتمند "دلتا IV" كه بعد از موشك "فالكون هوی" شركت اسپیس ایكس، دومین موشك قدرتمند دنیا است، استفاده می نماید.
هنگامی كه این فضاپیما زمین را ترك كند، در یك مانور به منظور كمك گرفتن از جاذبه سیاره زهره (ونوس)، به دور آن خواهد چرخید كه باعث كاهش سرعت پاركر و كنترل دقیق آن برای رسیدن به خورشید می گردد. بعد از 7 بار چرخش به دور این سیاره، شرایط لازم برای قرارگیری در مدار خورشید و سفر به تاج خورشیدی فراهم می گردد.
پاركر در این ماموریت، 24 بار مدار را طی می كند كه طی 7 سال انجام می گردد و به تدریج فضاپیما به خورشید نزدیك و نزدیك تر می گردد.
مقامات ناسا می گویند: در نهایت در نزدیكترین نقطه ممكن در سال 2025، كاوشگر خورشیدی "پاركر" به 6 میلیون كیلومتری سطح خورشید خواهد رسید كه به حدی نزدیك است كه در واقع در اتمسفر فوق العاده داغ خورشید به نام تاج خورشیدی (كرونا (corona پرواز خواهد نمود.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان gph در مورد این مطلب