برنج. 5. خورشید گرفتگی.

بیایید این تصویر کلی آموزشی از منشا خورشید گرفتگی را از نزدیک ببینیم.

جهت حرکت زمین در خلاف جهت عقربه های ساعت، از غرب به شرق است فلش قرمز.
اگر ماه ساکن بود، سایه ماه در طول چرخش زمین در جهت مخالف، به سمت غرب، در طول تیراندازهای سیاه.
با این حال، ماه در جهت چرخش زمین حرکت می کند ( در امتداد فلش قرمز) سرعت مداری آن بیش از دو برابر سرعت چرخش آن است. به همین دلیل است که حرکت سایه ماه در سطح زمین از غرب به شرق مشاهده می شود. اما سایه با چه سرعتی باید از ناظر روی زمین به سمت چپ دور شود، یعنی. به سمت شرق (ناظر رو به جنوب) - سوال باز است؟ ... باز برای بحث!

بنابراین، بیایید برخی از نتایج را در مطالعه خود در مورد حرکت ماه خلاصه کنیم.

ماه به سمت چپ کره ثابت ستاره ای (برای ناظری از زمین رو به جنوب)، از غرب به شرق، در جهت چرخش خود زمین، اما سریعتر، با سرعت یک چرخش در 27.3 روز حرکت می کند. 13.2 درجه در روز یا 1,023 کیلومتر بر ثانیه دیخورشید را روشن می کند و در هنگام خورشید گرفتگی از سمت راست روی آن می دود. این اتفاق می افتد زیرا خورشید در امتداد نشانه های زودیاک نیز به سمت شرق حرکت می کند و یک دایره کامل را در 365.24 روز می سازد که کمتر از 1 درجه در روز است.

سایه ماه به سمت چپ حرکت می کند، از چرخش زمین پیشی می گیرد، از غرب به شرق در امتداد سطح زمین می گذرد.

برای ناظر زمین (در نیمکره شمالی)، تصویر خود کسوف، جابجایی نورهای خورشید و ماه به سمت راست، به سمت غرب، یعنی. از طلوع تا غروب آفتاب این حرکت با چرخش زمین حول محور خود از غرب به شرق مرتبط است.

برخی از سوالات مطرح شده در موضوع باز می ماند، خوشحال می شوم پاسخ ها و توجیهات را بشنوم.

من خودم در قسمت بعدی سعی می کنم این مسائل را بر اساس چرخش واقعی ماه روشن کنم.
ادامه دارد…

خورشید ما واقعاً یک ستاره منحصر به فرد است، اگر فقط به این دلیل که درخشش آن باعث ایجاد شرایط مناسب برای زندگی در سیاره ما زمین می شود، که یا بر اساس تصادف شگفت انگیز شرایط، یا با طراحی مبتکرانه خداوند، در فاصله ایده آلی از سیاره زمین قرار دارد. آفتاب. از زمان های قدیم، خورشید تحت توجه دقیق انسان بوده است، و اگر در زمان های قدیم کشیشان، شمن ها، درویدها از نور ما به عنوان یک خدا احترام می گذاشتند (در همه فرقه های بت پرستی خدایان خورشیدی وجود داشتند)، اکنون خورشید به طور فعال توسط دانشمندان مورد مطالعه قرار می گیرد. : ستاره شناسان، فیزیکدانان، اخترفیزیکدانان. ساختار خورشید، ویژگی های آن، سن و موقعیت آن در کهکشان ما چیست، در مورد همه اینها بیشتر بخوانید.

مکان خورشید در کهکشان

با وجود اندازه عظیم آن نسبت به سیاره ما (و سایر سیارات)، در مقیاس کهکشانی، خورشید از بزرگترین ستاره بسیار دور است، اما بسیار کوچک است، ستارگانی بسیار بزرگتر از خورشید وجود دارد. بنابراین، ستاره شناسان نور ما را به عنوان یک کوتوله زرد طبقه بندی می کنند.

در مورد مکان خورشید در کهکشان (و همچنین کل منظومه شمسی ما)، در کهکشان راه شیری، نزدیکتر به لبه بازوی شکارچی قرار دارد. فاصله از مرکز کهکشان 7.5-8.5 هزار پارسک است. به عبارت ساده، من و شما دقیقاً در حومه کهکشان نیستیم، اما ما نیز نسبتاً دور از مرکز هستیم - نوعی "منطقه کهکشانی خوابیده"، نه در حومه، بلکه در مرکز نیز نیست.

این همان چیزی است که مکان خورشید در نقشه کهکشانی به نظر می رسد.

ویژگی های خورشید

با توجه به طبقه بندی نجومی اجرام آسمانی، خورشید متعلق به یک ستاره کلاس G است، از 85٪ ستاره های دیگر در کهکشان، که بسیاری از آنها کوتوله های قرمز هستند، درخشان تر است. قطر خورشید 696342 کیلومتر و جرم آن 1030×1.988 کیلوگرم است. اگر خورشید را با زمین مقایسه کنیم، 109 برابر بزرگتر از سیاره ما و 333000 برابر جرم بیشتر است.

اندازه های مقایسه ای خورشید و سیارات

اگرچه خورشید برای ما زرد به نظر می رسد، رنگ واقعی آن سفید است. دید رنگ زردتوسط جو خورشید ایجاد شده است.

دمای خورشید در لایه‌های بالایی 5778 درجه کلوین است، اما با نزدیک شدن به هسته، حتی بیشتر افزایش می‌یابد و هسته خورشید به طرز باورنکردنی داغ است - 15.7 میلیون درجه کلوین.

خورشید همچنین دارای مغناطیس قوی است، در سطح آن قطب های مغناطیسی شمال و جنوب و خطوط مغناطیسی وجود دارد که با فرکانس 11 سال دوباره پیکربندی می شوند. در زمان چنین بازآرایی ها، انتشارات شدید خورشیدی رخ می دهد. همچنین میدان مغناطیسی خورشید بر میدان مغناطیسی زمین تأثیر می گذارد.

ساختار و ترکیب خورشید

خورشید ما عمدتاً از دو عنصر تشکیل شده است: (74.9٪) و هلیوم (23.8٪). علاوه بر آنها، در مقادیر کمی وجود دارد: (1٪)، کربن (0.3٪)، نئون (0.2٪) و آهن (0.2٪). درون خورشید به لایه‌هایی تقسیم می‌شود:

• هسته،
• مناطق تشعشعی و همرفتی،
• فوتوسفر،
• جو

هسته خورشید بیشترین چگالی را دارد و تقریباً 25 درصد از کل حجم خورشید را اشغال می کند.

ساختار خورشید شماتیک است.

در هسته خورشیدی است که انرژی حرارتی از طریق همجوشی هسته ای تشکیل می شود که هیدروژن را به هلیوم تبدیل می کند. در واقع هسته نوعی موتور خورشیدی است که به لطف آن، لامپ ما گرما منتشر می کند و همه ما را گرم می کند.

چرا خورشید می تابد

به همین ترتیب، درخشش خورشید به دلیل کار خستگی ناپذیر هسته خورشیدی رخ می دهد، به طور دقیق تر، واکنش گرما هسته ای که دائماً در آن رخ می دهد. سوختن خورشید به دلیل تبدیل هیدروژن به هلیوم رخ می دهد، این واکنش گرما هسته ای ابدی است که دائماً نور ما را تغذیه می کند.

لکه های خورشیدی

بله، لکه هایی روی خورشید وجود دارد. لکه های خورشیدی نواحی تیره تری روی سطح خورشید هستند و تیره تر هستند زیرا دمای آنها کمتر از دمای فتوسفر اطراف خورشید است. خود لکه های خورشیدی تحت تأثیر خطوط مغناطیسی و پیکربندی مجدد آنها تشکیل می شوند.

باد آفتابی

باد خورشیدی جریان پیوسته ای از پلاسما است که از جو خورشید می آید و کل منظومه شمسی را پر می کند. باد خورشیدی به این دلیل شکل می گیرد که به دلیل درجه حرارت بالادر تاج خورشیدی، لایه های پوشاننده نمی توانند با فشار موجود در خود تاج متعادل شوند. بنابراین، یک پرتاب دوره ای پلاسمای خورشیدی به فضای اطراف وجود دارد. یک مقاله جداگانه در مورد این پدیده در وب سایت ما وجود دارد.

خورشید گرفتگی یک رویداد نجومی نادر است که در آن ماه به طور کامل یا جزئی خورشید است.

از نظر شماتیک، خورشید گرفتگی به این شکل است.

تکامل خورشید و آینده آن

دانشمندان معتقدند سن ستاره ما 4.57 میلیارد سال است. در آن زمان دور، از بخشی از یک ابر مولکولی که توسط هلیوم و هیدروژن نشان داده شده بود، تشکیل شد.

خورشید چگونه متولد شد؟ بر اساس یکی از فرضیه ها، ابر مولکولی هلیوم-هیدروژن به دلیل تکانه زاویه ای شروع به چرخش کرد و همزمان با افزایش فشار داخلی شروع به گرم شدن شدید کرد. در همان زمان، بیشتر جرم در مرکز متمرکز شد و به خود خورشید تبدیل شد. قوی و فشار منجر به افزایش گرما و همجوشی هسته ای شد که به لطف آن خورشید و سایر ستارگان کار می کنند.

تکامل یک ستاره، از جمله خورشید، اینگونه به نظر می رسد. بر اساس این طرح، خورشید ما در حال حاضر در فاز یک ستاره کوچک است و عصر کنونی خورشیدی در میانه این فاز است. در حدود 4 میلیارد سال، خورشید به یک غول قرمز تبدیل می شود، حتی بیشتر گسترش می یابد و زهره و احتمالاً زمین ما را نابود می کند. اگر زمین به عنوان یک سیاره هنوز زنده بماند، زندگی در آن تا آن زمان هنوز غیرممکن خواهد بود. از آنجایی که در 2 میلیارد سال درخشش خورشید به قدری افزایش می یابد که تمام اقیانوس های زمین به سادگی می جوشند، زمین سوزانده می شود و به یک بیابان پیوسته تبدیل می شود، دمای سطح زمین 70 درجه سانتیگراد خواهد بود و اگر حیات وجود داشته باشد. پس از آن فقط در اعماق زمین امکان پذیر است. بنابراین، ما هنوز حدود یک میلیارد سال فرصت داریم تا در آینده ای بسیار دور، پناهگاه جدیدی برای بشریت پیدا کنیم.

اما پس از بازگشت به خورشید، با تبدیل شدن به یک غول قرمز، حدود 120 میلیون سال در این حالت باقی می‌ماند، سپس فرآیند کاهش اندازه و دمای آن آغاز می‌شود. و هنگامی که هلیوم باقی مانده در هسته آن در یک کوره ثابت واکنش های گرما هسته ای سوزانده شود، خورشید ثبات خود را از دست داده و منفجر می شود و به یک سحابی سیاره ای تبدیل می شود. زمین در این مرحله و همچنین زمین همسایه به احتمال زیاد در اثر انفجار خورشیدی از بین می رود.

پس از 500 میلیون سال دیگر، یک کوتوله سفید از سحابی خورشیدی تشکیل می شود که برای تریلیون ها سال دیگر باقی خواهد ماند.

• در داخل خورشید می توانید یک میلیون زمین یا سیاره به اندازه زمین ما قرار دهید.
• در شکل، خورشید یک کره تقریبا کامل را تشکیل می دهد.
• 8 دقیقه و 20 ثانیه - در این مدت است که یک پرتو خورشید از منبع خود به ما می رسد، با وجود اینکه زمین 150 میلیون کیلومتر از خورشید فاصله دارد.
• خود کلمه "خورشید" از کلمه انگلیسی قدیمی "جنوب" - "جنوب" گرفته شده است.
• و ما خبر بدی برای شما داریم، در آینده خورشید زمین را می سوزاند و سپس آن را به طور کامل نابود می کند. اما این اتفاق زودتر از 2 میلیارد سال نخواهد افتاد.

خورشید، ویدئو

و در پایان، یک مستند علمی جالب از کانال دیسکاوری - "آنچه خورشید پنهان می کند".

هنگام نوشتن یک مقاله سعی کردم آن را تا حد امکان جالب، مفید و باکیفیت کنم. از هرگونه بازخورد و انتقاد سازنده در قالب نظرات در مورد مقاله سپاسگزار خواهم بود. شما همچنین می توانید خواسته / سوال / پیشنهاد خود را به ایمیل من بنویسید [ایمیل محافظت شده]یا در فیس بوک، با احترام، نویسنده.

در حال حاضر این شنبه، 11 آگوست 2018، یک مأموریت جدید برای مطالعه خورشید - کاوشگر خورشیدی پارکر (یا کاوشگر خورشیدی پارکر) به فضا خواهد رفت. در چند سال آینده، این دستگاه بیش از آنچه که هر شی ساخته دست بشری تاکنون موفق به انجام آن شده است به خورشید نزدیک خواهد شد. سرمقاله N+1با کمک سرگئی بوگاچف، محقق ارشد آزمایشگاه نجوم خورشیدی اشعه ایکس در موسسه فیزیکی لبدف، او تصمیم گرفت تا دریابد چرا دانشمندان دستگاه را به چنین مکان گرمی می فرستند و چه نتایجی از آن انتظار می رود.

وقتی به آسمان شب نگاه می کنیم، تعداد زیادی ستاره را می بینیم - پرشمارترین دسته از اجرام در جهان که می توان از زمین مشاهده کرد. این گلوله‌های گاز درخشان عظیم هستند که در «کوره‌های» گرما هسته‌ای خود عناصر شیمیایی سنگین‌تر از هیدروژن و هلیوم تولید می‌کنند که بدون آن‌ها سیاره ما و تمام حیات روی آن و خود ما وجود نداشتند.

ستارگان در فواصل زیادی از زمین قرار دارند - فاصله تا نزدیکترین آنها، پروکسیما قنطورس، چندین سال نوری تخمین زده می شود. اما یک ستاره وجود دارد که نور آن فقط هشت دقیقه طول می کشد تا به ما برسد - این خورشید ما است و رصد آن به ما کمک می کند تا درباره ستارگان دیگر در کیهان بیشتر بدانیم.

خورشید بسیار نزدیکتر از آن چیزی است که در نگاه اول به نظر می رسد. به یک معنا، زمین در داخل خورشید قرار دارد - به طور مداوم توسط جریان باد خورشیدی که از تاج می آید - قسمت بیرونی جو ستاره شسته می شود. این جریان‌های ذرات و تشعشعات خورشید هستند که «آب‌وهوای فضایی» نزدیک سیارات را کنترل می‌کنند. ظهور شفق‌ها و اختلالات در مغناطیس‌کره‌های سیاره‌ای به این جریان‌ها بستگی دارد، در حالی که شعله‌های خورشیدی و پرتاب‌های جرم تاجی ماهواره‌ها را غیرفعال می‌کنند، بر تکامل اشکال حیات در زمین تأثیر می‌گذارند و بار تشعشع در مأموریت‌های فضایی سرنشین‌دار را تعیین می‌کنند. علاوه بر این، فرآیندهای مشابه نه تنها در منظومه شمسی، بلکه در سایر منظومه های سیاره ای نیز رخ می دهد. بنابراین، درک فرآیندهای تاج خورشیدی و هلیوسفر درونی به ما امکان می دهد رفتار "اقیانوس" پلاسمایی اطراف زمین را بهتر هدایت کنیم.

ساختار خورشید

ویکی‌مدیا کامانز

با توجه به دور بودن خورشید، ما تقریباً تمام اطلاعات مربوط به آن را از طریق تشعشعاتی که خورشید تولید می کند دریافت می کنیم. حتی برخی از پارامترهای ساده، مانند دما، که می توان با یک دماسنج معمولی روی زمین اندازه گیری کرد، برای خورشید و ستارگان به روشی بسیار پیچیده تر - با طیف تابش آنها - تعیین می شود. این همچنین برای ویژگی های پیچیده تر، مانند میدان مغناطیسی، صدق می کند. میدان مغناطیسی قادر است بر طیف تابش تأثیر بگذارد و خطوط را در آن تقسیم کند - این به اصطلاح اثر Zeeman است. و دقیقاً به دلیل این واقعیت است که میدان طیف تابش ستاره را تغییر می دهد که ما قادر به ثبت آن هستیم. سرگئی بوگاچف می‌گوید: اگر چنین تأثیری در طبیعت وجود نداشت، ما چیزی در مورد میدان مغناطیسی ستارگان نمی‌دانیم، زیرا هیچ راهی برای پرواز مستقیم به سمت یک ستاره وجود ندارد.

"اما این روش محدودیت هایی نیز دارد - حداقل این واقعیت را در نظر بگیرید که عدم وجود تشعشع ما را از اطلاعات محروم می کند. اگر در مورد خورشید صحبت کنیم، پس باد خورشیدی نور ساطع نمی کند، بنابراین هیچ راهی برای تعیین دما، چگالی و سایر خواص آن از راه دور وجود ندارد. نور یا میدان مغناطیسی ساطع نمی کند. بله، در لایه‌های پایینی جو خورشید، لوله‌های مغناطیسی با پلاسمای درخشان پر می‌شوند و این امکان اندازه‌گیری میدان مغناطیسی نزدیک سطح خورشید را فراهم می‌کند. با این حال، در حال حاضر در فاصله یک شعاع خورشیدی از سطح آن، چنین اندازه گیری غیرممکن است. و از این قبیل نمونه ها زیاد است. چگونه در چنین شرایطی قرار بگیریم؟ پاسخ بسیار ساده است: شما باید کاوشگرهایی را پرتاب کنید که می توانند مستقیماً به سمت خورشید پرواز کنند، در جو آن و باد خورشیدی فرو بروند و اندازه گیری ها را مستقیماً در نقطه انجام دهند. چنین پروژه‌هایی بسیار گسترده هستند، اگرچه کمتر از تلسکوپ‌های فضایی شناخته شده‌اند، که مشاهدات از راه دور انجام می‌دهند و داده‌های بسیار دیدنی‌تری (مانند عکس‌ها) نسبت به کاوشگرهایی که جریان‌های خسته‌کننده‌ای از اعداد و نمودارها را تولید می‌کنند، ارائه می‌دهند. اما اگر در مورد علم صحبت کنیم، البته، تعداد کمی از مشاهدات از راه دور را می توان از نظر قدرت و متقاعدسازی با مطالعه یک شی که در نزدیکی آن قرار دارد مقایسه کرد، "بوگاچف ادامه می دهد.

اسرار خورشید

از آن زمان رصدهایی از خورشید انجام شده است یونان باستانو در مصر باستانو در طول 70 سال گذشته، بیش از دوازده ماهواره فضایی، ایستگاه بین سیاره ای و تلسکوپ، از اسپوتنیک-2 گرفته تا رصدخانه های فضایی که امروزه فعال هستند، مانند SDO، SOHO یا STEREO، از نزدیک بر رفتار آنها نظارت کرده اند (و در حال نظارت هستند). نزدیکترین ستاره به ماست و اطرافش. با این وجود، ستاره شناسان هنوز سوالات زیادی در رابطه با ساختار خورشید و دینامیک آن دارند.

به عنوان مثال، بیش از 30 سال است که دانشمندان با مشکل نوترینوهای خورشیدی روبرو بوده اند، که شامل عدم وجود نوترینوهای الکترونی ثبت شده است که در هسته خورشید در نتیجه واکنش های هسته ای در مقایسه با تعداد پیش بینی شده تئوری آنها تولید می شود. معمای دیگر مربوط به گرم شدن غیرعادی کرونا است. این خارجی ترین لایه اتمسفر ستاره دمایی بیش از یک میلیون درجه کلوین دارد، در حالی که سطح مرئی خورشید (فتوسفر) که در بالای آن کروموسفر و تاج قرار دارد، تنها تا شش هزار درجه کلوین گرم می شود. این عجیب به نظر می رسد، زیرا از نظر منطقی، لایه های بیرونی ستاره باید سردتر باشند. انتقال مستقیم حرارت بین فوتوسفر و تاج برای تأمین این دماها کافی نیست، به این معنی که مکانیسم های گرمایش تاج دیگری در اینجا کار می کنند.

تاج خورشید در طول خورشید گرفتگی کامل در اوت 2017.

مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا/گوپالسوامی

دو نظریه اصلی برای توضیح این ناهنجاری وجود دارد. طبق اولی، امواج مغناطیسی آکوستیک و امواج آلفون مسئول انتقال حرارت از ناحیه همرفتی و فوتوسفر خورشید به کروموسفر و تاج هستند که با پراکندگی در تاج، دمای پلاسما را افزایش می‌دهند. با این حال، این نسخه دارای تعدادی معایب است، به عنوان مثال، امواج مغناطیسی آکوستیک به دلیل پراکندگی و انعکاس مجدد به فتوسفر نمی توانند از انتقال مقدار کافی انرژی به تاج اطمینان حاصل کنند و امواج آلفون انرژی خود را نسبتاً به انرژی پلاسما حرارتی تبدیل می کنند. به آرامی علاوه بر این، برای مدت طولانی به سادگی هیچ مدرک مستقیمی از انتشار موج در تاج خورشیدی وجود نداشت - تا سال 1997 بود که رصدخانه فضایی SOHO برای اولین بار امواج خورشیدی مغناطیسی آکوستیک را با فرکانس یک میلی هرتز ثبت کرد که تنها ده درصد از انرژی خورشیدی را فراهم می کند. انرژی مورد نیاز برای گرم کردن تاج به دمای مشاهده شده.

تئوری دوم گرم شدن غیرعادی تاج را به شعله های میکروبی که از اتصال مجدد پیوسته خطوط مغناطیسی در مناطق محلی میدان مغناطیسی در فوتوسفر ناشی می شود، مرتبط می کند. این ایده در دهه 1980 توسط ستاره شناس آمریکایی یوجین پارکر، که نام او کاوشگر است و همچنین حضور باد خورشیدی، جریانی از ذرات باردار پرانرژی را که به طور مداوم از خورشید ساطع می شود، پیش بینی کرد، ارائه شد. با این حال، نظریه ریز طوفان ها نیز هنوز تایید نشده است. این امکان وجود دارد که هر دو مکانیسم روی خورشید کار کنند، اما این نیاز به اثبات دارد و برای این کار باید در فاصله نسبتاً نزدیک به سمت خورشید پرواز کرد.

یکی دیگر از رازهای خورشید با تاج در ارتباط است - مکانیسم تشکیل باد خورشیدی که کل منظومه شمسی را پر می کند. به او بستگی دارد که چنین پدیده های آب و هوای فضا مانند شفق های شمالی یا طوفان های مغناطیسی است. ستاره شناسان به مکانیسم های منشأ و شتاب بادهای خورشیدی آهسته که در تاج خورشیدی متولد شده اند و همچنین نقش میدان های مغناطیسی در این فرآیندها علاقه مند هستند. در اینجا نیز چندین نظریه با شواهد و نقص وجود دارد و انتظار می‌رود که کاوشگر پارکر به نقطه‌گذاری i کمک کند.

به طور کلی، در حال حاضر، مدل‌های توسعه‌یافته‌ای از باد خورشیدی وجود دارد که پیش‌بینی می‌کند ویژگی‌های آن با دور شدن از خورشید چگونه باید تغییر کند. دقت این مدل‌ها در فواصل مرتبه مدار زمین بسیار بالاست، اما مشخص نیست که چگونه باد خورشیدی را در فواصل نزدیک از خورشید توصیف می‌کنند. شاید پارکر بتواند در این مورد کمک کند. سوال جالب دیگر شتاب ذرات در خورشید است. پس از شعله‌ها، جریان‌هایی از تعداد زیادی الکترون و پروتون شتاب‌دار به زمین می‌آیند. با این حال، کاملاً مشخص نیست که آیا شتاب آنها مستقیماً روی خورشید اتفاق می افتد، و سپس آنها به سادگی با اینرسی به سمت زمین حرکت می کنند یا اینکه این ذرات در مسیر خود به سمت زمین توسط مغناطیسی بین سیاره ای به اضافه (و شاید کاملاً) شتاب می گیرند. رشته. شاید وقتی داده‌های جمع‌آوری‌شده توسط کاوشگر نزدیک خورشید به زمین می‌رسد، بتوان با این موضوع نیز مقابله کرد. چندین مشکل مشابه دیگر وجود دارد که می توان به همین روش - با مقایسه اندازه گیری های مشابه در نزدیکی خورشید و در سطح مدار زمین - حل کرد. به طور کلی، این مأموریت با هدف حل چنین مسائلی است. ما فقط می توانیم امیدوار باشیم که این دستگاه موفق باشد.

مستقیم به جهنم

کاوشگر پارکر در 11 آگوست 2018 از مجموعه پرتاب SLC-37 در پایگاه نیروی هوایی کیپ کاناورال پرتاب خواهد شد، این کاوشگر با پرتاب سنگین Delta IV Heavy به فضا پرتاب خواهد شد - این قدرتمندترین موشک در حال عملیات است. می تواند تقریباً 29 تن محموله را در مدار پایین پرتاب کند. از نظر ظرفیت حمل، فقط از آن پیشی گرفته است، اما این حامل هنوز در مرحله آزمایش است. برای رسیدن به مرکز منظومه شمسی، باید سرعت بسیار بالایی که زمین (و همه اجرام روی آن) نسبت به خورشید دارد - حدود 30 کیلومتر در ثانیه - خاموش شود. علاوه بر یک موشک قدرتمند، این به یک سری مانورهای گرانشی در نزدیکی زهره نیاز دارد.

طبق برنامه، روند نزدیک شدن به خورشید هفت سال طول می کشد - با هر مدار جدید (در مجموع 24 مورد) این دستگاه به ستاره نزدیک تر می شود. اولین حضیض در اول نوامبر در فاصله 35 شعاع خورشیدی (حدود 24 میلیون کیلومتر) از ستاره عبور خواهد کرد. سپس، پس از یک سری مانور گرانشی در نزدیکی زهره، دستگاه تا فاصله ای در حدود 9-10 شعاع خورشیدی (حدود شش میلیون کیلومتر) به خورشید نزدیک می شود - این در اواسط دسامبر 2024 اتفاق می افتد. این هفت برابر نزدیک‌تر از حضیض مدار عطارد است، هیچ فضاپیمای ساخت بشر تا این حد به خورشید نزدیک نشده است (رکورد فعلی متعلق به دستگاه هلیوس-بی است که در فاصله 43.5 میلیون کیلومتری به ستاره نزدیک شد).

طرح پرواز به خورشید و مدارهای اصلی کاوشگر.

مراحل اصلی کار بر روی هر یک از مدارها.

انتخاب چنین موقعیتی برای مشاهدات تصادفی نیست. طبق محاسبات دانشمندان، در فاصله ده شعاع از خورشید، نقطه آلفون قرار دارد - منطقه ای که باد خورشیدی آنقدر شتاب می گیرد که خورشید را ترک می کند و امواج منتشر شده در پلاسما دیگر بر آن تأثیر نمی گذارد. اگر کاوشگر بتواند نزدیک نقطه آلفون باشد، می توانیم فرض کنیم که وارد جو خورشید شده و خورشید را لمس کرده است.

کاوشگر "پارکر" در حالت مونتاژ شده، هنگام نصب بر روی مرحله سوم وسیله نقلیه پرتاب.

"ماموریت کاوشگر اندازه گیری ویژگی های اصلی باد خورشیدی و جو خورشیدی در طول مسیر آن است. ابزار علمی موجود در هواپیما منحصر به فرد نیستند، آنها ویژگی های رکوردی ندارند (به جز توانایی مقاومت در برابر شار تابش خورشیدی در حضیض مدار) کاوشگر خورشیدی پارکر یک فضاپیما با ابزارهای معمولی است، اما در مداری منحصربفرد. برنامه ریزی شده است که بیشتر (شاید حتی همه ابزارهای علمی) در تمام قسمت های مدار، به جز حضیض، که در آن حضیض است، دور نگه داشته شوند. فضاپیما در نزدیکترین نقطه به خورشید قرار دارد. به یک معنا، چنین برنامه علمی بیشتر تأکید می کند که وظیفه اصلی این مأموریت مطالعه باد خورشیدی و جو خورشید است. هنگامی که دستگاه حضیض را ترک می کند، داده های همان ابزارها خواهد بود. به ابزارهای معمولی تبدیل می شوند و برای صرفه جویی در منابع ابزارهای علمی، آنها به سادگی تا رویکرد بعدی به پس زمینه سوئیچ می شوند. از این نظر، توانایی رسیدن به یک مسیر معین و توانایی سرگئی بوگاچف می گوید که برای یک زمان معین روی آن زنده شود - اینها عواملی هستند که موفقیت ماموریت در وهله اول به آنها بستگی دارد.

دستگاه سپر حرارتی "پارکر".

گرگ استنلی/دانشگاه جان هاپکینز

نمای سپر حرارتی در مرحله نصب روی پروب.

ناسا/جان هاپکینز APL/اد ویتمن

پروب "پارکر" با سپر حرارتی نصب شده.

ناسا/جان هاپکینز APL/اد ویتمن

برای زنده ماندن در نزدیکی ستاره، کاوشگر مجهز به یک سپر حرارتی است که به عنوان یک "چتر" عمل می کند که همه ابزارهای علمی زیر آن پنهان می شوند. جلوی سپر دمای بیش از 1400 درجه سانتیگراد را تحمل می کند، در حالی که پشت سپر که ابزار علمی در آن قرار دارد نباید از سی درجه سانتیگراد تجاوز کند. چنین تفاوت دمایی با طراحی خاص این "چتر خورشیدی" فراهم شده است. با ضخامت کلی فقط 11.5 سانتی متر، از دو پانل ساخته شده از کامپوزیت کربن-گرافیت تشکیل شده است که بین آنها لایه ای از فوم کربن وجود دارد. قسمت جلویی سپر دارای یک پوشش محافظ و یک لایه سرامیکی سفید است که خاصیت انعکاسی آن را افزایش می دهد.

علاوه بر محافظ، سیستم خنک کننده برای حل مشکل گرمای بیش از حد طراحی شده است که از 3.7 لیتر آب دیونیزه تحت فشار به عنوان خنک کننده استفاده می کند. سیم کشی برق دستگاه با استفاده از مواد با دمای بالا مانند لوله های یاقوت کبود و نیوبیوم انجام می شود و در هنگام نزدیک شدن به خورشید، پنل های خورشیدی از زیر سپر حرارتی خارج می شوند. علاوه بر گرمایش قوی، مهندسان ماموریت باید فشار نور شدید خورشید را نیز در نظر بگیرند، که در جهت گیری صحیح کاوشگر اختلال ایجاد می کند. برای تسهیل این کار، حسگرهای خورشیدی بر روی کاوشگر در مکان‌های مختلف نصب می‌شوند که به کنترل حفاظت تجهیزات علمی در برابر تأثیر خورشید کمک می‌کنند.

ابزار

تقریباً تمام ابزارهای علمی کاوشگر برای مطالعه میدان های الکترومغناطیسی و خواص پلاسمای خورشیدی اطراف آن "تیز" شده اند. تنها استثنا تلسکوپ نوری WISPR (تصویرساز میدان وسیع برای کاوشگر خورشیدی) است که وظیفه آن به دست آوردن تصاویری از تاج خورشیدی و باد خورشیدی، هلیوسفر داخلی، امواج ضربه ای و هر ساختار دیگری است که توسط دستگاه مشاهده می شود.