Parker Güneş Probu

Parker Güneş Probu

görev amblemi
NSSDC Kimliği 2018-065A
Görev objesi Güneşi keşfetmekŞablon: Bilgi kutusu araştırması / bakım / hedef
Şebeke Ulusal Havacılık ve Uzay DairesiNASA NASAŞablon: Bilgi kutusu probu / bakım / operatör
Üretici firma APLŞablon: Bilgi kutusu probu / bakım / üretici
Başlatıcı Delta IV AğırŞablon: Bilgi kutusu probu / bakım / taşıyıcı roket
inşaat
Kalkış kütlesi 685 kgŞablon: Bilgi kutusu probu / bakım / kalkış kütlesi
Enstrümanlar
Şablon: Bilgi kutusu probu / bakım / aletler

SWEAP, WISPR, ALANLAR, IS☀IS-EPI, HeliOSSP

Görevin seyri
Başlangıç ​​tarihi 12 Ağustos 2018, 07:31 UTCŞablon: Bilgi kutusu probu / bakım / başlangıç ​​tarihi
fırlatma rampası Cape Canaveral , LC-37BŞablon: Bilgi kutusu probu / bakım / fırlatma rampası
Bitiş tarihi 2025 (planlanan)Şablon: Bilgi kutusu incelemesi / bakım / bitiş tarihi
Şablon: Bilgi kutusu probu / bakım / geçmiş
 
 12 Ağustos 2018 başla
 
 3 Ekim 2018 1. Venüs'ün Uçağı
 
 5 Kasım 2018 1. günberi
 
 26 Aralık 2019 2. Venüs'ün Yanından Uç
 
 11 Temmuz 2020 3. Venüs ile uçun
 
 20 Şubat 2021 4. Venüs'ün Yanından Uç
 
 16 Ekim 2021 5. Venüs'ün Yanından Uç
 
 21 Ağustos 2023 6. Venüs'ün Yanından Uç
 
 6 Kasım 2024 7. Venüs'ün Yanından Uç
 
 24 Aralık 2024 İlk önce güneşe en yakın noktaya ulaşan
 
 
 2025 Birincil görevin sonu
Parker Solar Probe üzerindeki testlerin video kayıtları ve görevin animasyonu.

Parker güneş numune (eski Güneş Probe Plus, ) bir olan uzay aracı arasında NASA keşfetmek için güneşi ve atmosfer, özellikle en dış tabakası Koronanın . 12 Ağustos 2018'de fırlatılan uzay aracı; 24 Aralık 2024'te ilk kez güneşe en yakın noktasına ( günberi ) ulaşması bekleniyor . Sonda, Amerikalı astrofizikçi Eugene N. Parker'ın ("güneş rüzgarı" güneş rüzgarı ) terimiyle adını aldı .

Görev hedefleri

Sondanın koronayı keşfetmesi gerekiyor:

  • Koronayı birkaç milyon santigrat dereceye kadar ısıtan ve güneş rüzgarını hızlandıran enerji akışı
  • Güneş rüzgarının başladığı noktada plazma ve manyetik alanın yapısı
  • Yüksek enerjili parçacıkları hızlandıran ve taşıyan mekanizma

Soruları netleştirmek için dış korona istatistiksel olarak değerlendirilir. Sonuçlar açıklayıcı bir model sağlamalıdır. Bu amaçla, Parker Solar Probe , güneş yüzeyine 8,5 güneş yarıçapı (yaklaşık 5,9 milyon km veya Dünya yörünge yarıçapının %4'ü) dahilinde yaklaşmalıdır .

tarih öncesi

Güneş Probu + Tasarım.jpg
Parker Güneş Probu Tasarımı


Greenbelt, Maryland'deki NASA Goddard Uzay Uçuş Merkezi'nde güneş pillerinin termal testi

Güneşi son derece yakın çevrelerde incelemek için tasarlanmış bir uzay sondası fikri ilk olarak Ekim 1958'de ABD Ulusal Bilimler Akademisi tarafından yapılan bir çalışmada belirtildi . Güneşe bu kadar yakın olan yüksek sıcaklıklar o zamanlar yönetilebilir olmadığından, on yıllar boyunca sadece çalışmalar yapıldı. İlk görevler , Alman Havacılık ve Uzay Merkezi ile NASA arasında ortak bir proje olan Helios 1 ve 2 sondaları ile 1970'lerde gerçekleşti .

Aletlerin prob üzerindeki konumu

Solar Probe'dan orijinal konsept

Orijinal görev göre planlama , Parker, Güneş Prob açılacak olan bir mesafede Atlas V 551 ek ile yıldız-48 için vuruş aşamasında Jüpiter ve bükülmüş onun tarafından oldukça eliptik içine eğimli polar güneş yörünge ° 90 ekliptik vasıtasıyla günberi güneş yüzeyinin sadece üç güneş yarıçapı üzerinde olması gereken bir salınım manevrası . Güneş yüzeyinin üzerindeki üç güneş yarıçapındaki aşırı ısıya dayanmak için, bazı tasarım çalışmalarında ısıdan parladığı gösterilen konik bir güneş koruması sağlandı. Gerçek sonda gövdesi, bu 2,7 m genişliğindeki güneş korumasının gölgesinde olurdu ve gölge konisinden yalnızca plazma antenlerinin uçları çıkıntı yapardı. Jüpiter'in yanından uçarken güneş pilleri kullanılamadığından ve güneşe aşırı yakın olan yüksek sıcaklıklar nedeniyle , Solar Probe gerekli elektrik enerjisini üç çok amaçlı radyoaktif termoelektrik jeneratörden (MMRTG'ler, bkz. radyonüklid pil ) almalıdır. doğrudan güneş koruma kalkanının altına kurulmalıdır. Yaklaşık dokuz yıllık görev boyunca, Güneş Sondası , Güneş'in merkezinin üzerinde dört güneş yarıçapının günberisinin iki katı 308 km/s hızla geçmeli ve güneyden gelen güneşin üzerinden uçmalıdır. Solar Probe'un başlangıç ​​kütlesi yaklaşık 856 kg olmalıdır. Ancak, MMRTG'ler nedeniyle, konsept NASA için çok pahalı çıktı.

Tasarım değişikliği

Sanatçının Parker Solar Probe izlenimi, arka planda güneş öne çıkanlarla gösterilmektedir.
Sanatçının güneşe yaklaşan Parker Solar Probe izlenimi. Isı kalkanını, mükemmel antenleri ve kısmen açılmış güneş pili kanatlarını görebilirsiniz.

NASA , halihazırda orijinal güneş sondasını planlayan Johns Hopkins Üniversitesi'ndeki (JHU) Uygulamalı Fizik Laboratuvarı'ndan (APL) RTG'siz bir sonda için ikinci bir çalışma başlattı . 2009'da JHU-APL , güneş pili kanatlarının bağlı olduğu iki tarafta daha geniş olan, köşeleri yuvarlatılmış altıgen güneş koruma kalkanına sahip Parker Solar Probe'un önemli ölçüde değiştirilmiş bir tasarımını yayınladı . Probun fırlatma kütlesi 685 kg'dır. Yapısal olarak, prob, bir (daha geniş) ucu termal koruma kalkanını taşıyan altı taraflı bir prizmadan oluşur. Birkaç anten dışında tüm sistemler bu kalkanın arkasına monte edilir veya arkasına katlanabilir. Tüm sonda, taşıyıcıya adaptörde en büyük çap 2,3 m ve en küçük çap 1 m olmak üzere 3 m yüksekliğe ulaşır.

Güneşlik

Güneş'e spiral yaklaşım ve kısa son yörünge, Parker Solar Probe'un orijinal Solar Probe için planlananın iki katı değil, Güneş'e 24 kez yaklaşmasını sağlayacak . Solar Probe ile karşılaştırıldığında güneşten daha büyük minimum mesafe nedeniyle , ısı radyasyonu Solar Probe  ile elde edilecek değerin sadece on altıda biri kadardır . Bu, Parker Solar Probe için 2,7 m çapında ve 17 cm kalınlığında plaka şeklinde bir güneş kalkanının yeterli olduğu anlamına gelir, güneşe bakan taraf yaklaşık 1430 ° C'ye dayanmalıdır. Termal koruma kalkanı, neredeyse 1 MW / m²'lik bir ısı akışına dayanmalıdır, güneş radyasyonu, dünyadan bir mesafeden yaklaşık 650 kat daha yoğundur.

güç kaynağı

Güneş pili kanatları artık tek parça ve ikincil güneş pili kanatları yok oldu. Güneş pilleriniz şimdi görünüşte, güneş kalkanının gölgesindeki iki güneş pili kanadının çoğunu geri katladıktan sonra güneşe doğru bakan dar, açılı bir yüzey üzerinde katlanabilir güneş pili kanatlarının ucundadır. Güneş pilleri 388 W elektrik gücü üretebilir.

Prob gövdesi her zaman güneş kalkanının gölgesindedir. Parker Solar Probe, güç kaynağı için iki farklı güneş pili sistemine sahiptir . Birincil güneş pilleri, sıcaklıklarını 180 ° C'nin altında tutmak için güneşe yaklaşırken 75 ° 'ye kadar döndürülen, karşılıklı kenarlarda oturan iki parçalı güneş pili kanadında bulunur. Güneşe olan mesafe 0,25  AU'nun altına düşerse, başlangıçta olduğu gibi tamamen geri çekilebilirler. Ardından, karşı taraflarda güneş korumasının arkasından bakan iki ikincil yüksek sıcaklıklı güneş pili yüzeyi güç kaynağını devralır. Arkadan sıvıyla soğutulurlar ve güneşe yaklaştıkça daha da içeri çekilirler.

iletişim

Veriler, 34 W iletim gücüne sahip K a bandında ve katlanır bir direğin ucunda 0,6 m çapında bir parabolik antenle iletilir. Güneşten uzaklık 0,59 AU'nun altına düşerse, anten güneş koruma kalkanının gölgesine geri katlanır. Bu nedenle, yakındaki güneş sineklerinin tüm ölçüm sonuçları, onları dünyaya iletmek için anten tekrar genişletilmeden önce gemiye kaydedilmelidir. Ayrıca, sürekli güneş kalkanının gölgesinde kalan kontrol sinyallerinin telemetrisini ve alımını iletmek için hala X-band -Rundstrahlantennen Parker güneş numunesi vardır .

Enstrümanlar

Parker Solar Probe temelde dört enstrüman taşır:

  • FIELDS, plazma ve elektron yoğunluğunun yanı sıra elektrik ve manyetik alanları ve dalgaları ölçer. Baş bilim adamı , Berkeley'deki California Üniversitesi'nden Stuart Bale'dir .
  • IS☉IS (Güneşin Entegre Bilim Araştırması), güneş rüzgarı ölçümleri ve korona yapıları ile korelasyon için kullanılacak olan, birkaç 10 keV ila 100 MeV aralığındaki yüksek enerjili elektronları, protonları ve iyonları gözlemler. Baş bilim adamı, Princeton Üniversitesi'nden David McComas'tır . IS☉IS gösterimi güneş sembolünü içerir.
  • WISPR (Geniş Alan Görüntüleyici için Solar Probe), korona ve iç heliosferi gözlemlemek için kullanılan bir teleskop sistemidir. Güneş rüzgarının şoklarını, dalgalarını ve diğer yapılarını tespit etmesi ve görünür hale getirmesi gerekiyor. Baş bilim adamı, Deniz Araştırma Laboratuvarı'ndan Russell Howard'dır .
  • SWEAP (Solar Wind Electrons Alphas and Protons Investigation), heliosferdeki en yaygın parçacıklar olan elektronların, protonların ve helyum çekirdeklerinin hızını, yoğunluğunu/akış hızını ve sıcaklığını belirlemek için kullanılan bir üçlü parçacık sayacıdır. Baş bilim adamı, Michigan Üniversitesi / Smithsonian Astrofizik Gözlemevi'nden Justin Kasper'dir .

Diğer bir araştırma görevi ise: Solar Probe Plus (HeliOSPP) ile Heliospheric Origins. Baş bilim adamı Marco Velli'dir (Kaliforniya Üniversitesi, Los Angeles).

İnşaat ve test

Parker Güneş Sondası yörüngesi

Probun aletleri 2017 yılında teslim edildi ve probun tamamı 2017 yazında yoğun testlere tabi tutuldu. 2017 sonbaharında, sonda Goddard Uzay Uçuş Merkezine teslim edildi . Daha fazla testten sonra, 2 Nisan 2018'de Florida'daki fırlatma alanına uçtu.

başla

Cape Canaveral'daki uzay sondasının fırlatılması başlangıçta 11 Ağustos 2018'de planlanıyordu, ancak teknik sorunlar (helyum basıncı) nedeniyle bir gün ertelenmek zorunda kaldı. Başlangıç ​​penceresi 12-23 Ağustos 2018 tarihleri ​​arasında açıktı. Lansman nihayet 12 Ağustos 2018'de 07:31 UTC'de (yerel saatle 3:31 EDT), bir Delta IV Heavy ve 685 kg'lık bir yük kalkış kütlesi ile gerçekleşti. Tabii başlangıçta Venüs yol açtı ve yedi olmak üzere toplam sonra salıncak-bys üzerinde Venüs , Aralık 24, 2024 tarihinde ilk kez güneşe en yakın olan noktaya ulaşmalıdır.

kurs

Venüs'ün ilk uçuşu 3 Ekim 2018'de gerçekleşti. Kalkıştan üç ay sonra, güneşin merkezinden 35 güneş yarıçapı ile ilk günberiye ulaştı. Günberi sırasında sonda ile iletişim mümkün değildir; bu süre zarfında toplanan veriler sadece güneşten daha uzak bir mesafede tekrar gönderilebilir. Parker Solar Probe , Venüs'te daha fazla salınım manevrası ile Venüs'e daha fazla yörünge enerjisi aktarır , bu da günberinin her zaman güneş yüzeyine daha yakın olduğu anlamına gelir. Yedinci salınımdan sonra, Parker Solar Probe , günberi konumunda 8,5 güneş yarıçapına (yaklaşık 5,9 milyon km) kadar güneş yüzeyine yaklaşır . Sondanın güneş merkezli hızı daha sonra 200 km / s'ye ulaşır. Bu son yörünge, ekliptik için 3.4 ° eğim ve 88 günlük bir yörünge periyodu ile 0.73 AU'luk bir aphelion'a sahiptir . Görev süresi, güneş etrafındaki 24 yörüngede ve 2025'e kadar, yani yaklaşık yedi dünya yılı olarak belirlendi.

  • 3 Ekim 2018, 08:44 UTC: Venüs'ün ilk uçuşu, zaten Venüs'ün Dünya'dan içeriye en yakın gezegen olan yörüngesinin ilk geçişinde. Bunu yaparken, sonda frenlendi ve böylece güneşe daha yakın bir eksantrik yörüngeye geldi.
  • Kasım 2018: Yaklaşık 0.16 AU uzaklıkta 35.7 güneş yarıçapında R S'de ilk yarı elipsin tamamlanmasından sonra ilk günberi ( Güneş'e en yakın nokta) . Burada, güneşin çekiciliği nedeniyle, sonda ilk yörüngesinin en yüksek yörünge hızına ulaştı.
  • 1 Eylül 2019, 05:50 UTC: Üçüncü günberi, birincisi ile yaklaşık olarak aynı mesafede.

JHU-APL'nin yörünge grafiğine göre, büyük yörünge elips çapı başlangıçta hala neredeyse dairesel Venüs yörüngesiyle aynı boyutun yaklaşık %85'ine sahiptir. Kepler'in üçüncü yasasına göre, sonda Venüs'ten daha kısa bir yörünge süresine sahiptir, ancak aynı zamanda daha düşük bir ortalama hıza sahiptir.

Venüs'ün altı yakın geçişi sırasında, sonda yörünge elipsi küçülecek (Venüs yörünge çapının yaklaşık %50'sine kadar) ve daha eksantrik hale gelecektir. Aphel daha yakın güneş ve bir birinci minimum doğru 8.86 Ar Venus ağ-, Perihel bölgesinde dış yapan S ulaşırlar.

88 günlük yörünge süresine sahip son üç yörüngede, güneş sondası , önceki rekor sahibi Helios'un minimum mesafesinin yaklaşık yedide biri olan 6.16 milyon kilometreye karşılık gelen 9 R S içinde güneşe yaklaşmalıdır. Mevcut hız daha sonra güneşe en yakın noktada (günberi) yaklaşık 690.000 km / s veya 190 km / s olmalıdır.

Ayrıca bakınız

İnternet linkleri

Commons : Parker Solar Probe  - resimler, videolar ve ses dosyaları koleksiyonu

kabarma

  1. ↑ a b NASA güneşe uzay sondası gönderir , Frankfurter Allgemeine Zeitung , 12 Ağustos 2018.
  2. ^ Rob Garner: Parker Solar Probe, Yakın Solar Yaklaşımından Sonra İyi Durum Bildirdi. 7 Kasım 2018, erişim tarihi 24 Eylül 2019 .
  3. ↑ a b zaman çizelgesi. JHU / APL, 19 Aralık 2019'da erişildi .
  4. ↑ Jan Mahn: NASA ilk güneş görevinin adını değiştirdi. içinde: heise çevrimiçi. Heise Zeitschriften Verlag, 1 Haziran 2017, 9 Ağustos 2018'de erişildi .
  5. ↑ NASA (ed.): Parker Solar Probe; Güneşe Dokunma Misyonu . ( jhuapl.edu [PDF]).
  6. ↑ Dave McComas: Güneş Sondası Durum Raporu. (PDF; 1.5 MB) (Artık çevrimiçi olarak mevcut değil.) 2 Mart 2004, daha önce orijinalinde ; 1 Şubat 2010'da erişildi (İngilizce).  ( Sayfa artık mevcut değil , web arşivlerinde arama yapın )  Bilgi: Bağlantı otomatik olarak kusurlu olarak işaretlendi. Lütfen bağlantıyı talimatlara göre kontrol edin ve ardından bu uyarıyı kaldırın.@1@ 2Şablon: Toter Bağlantısı / parkersolarprobe.gsfc.nasa.gov  
  7. ^ Görev Tarihi. (Artık çevrimiçi olarak mevcut değil.) JHU / APL, daha önce orijinalinde ; 1 Şubat 2010'da erişildi (İngilizce).  ( Sayfa artık mevcut değil , web arşivlerinde arama yapın )@1@ 2Şablon: Toter Bağlantısı / parkersolarprobe.jhuapl.edu
  8. ↑ Güneş Sondasından Görüntüler: Bilim ve Teknoloji Tanımlama Ekibinin Raporu. JHU / APL, Eylül 2005, 1 Şubat 2010'da erişildi (İngilizce).
  9. ^ Görev Tarihi. (Artık çevrimiçi olarak mevcut değil.) JHU / APL, daha önce orijinalinde ; 1 Şubat 2010'da erişildi (İngilizce).  ( Sayfa artık mevcut değil , web arşivlerinde arama yapın )  Bilgi: Bağlantı otomatik olarak kusurlu olarak işaretlendi. Lütfen bağlantıyı talimatlara göre kontrol edin ve ardından bu uyarıyı kaldırın.@1@ 2Şablon: Toter Bağlantısı / parkersolarprobe.jhuapl.edu  
  10. ↑ Göreve Genel Bakış. (Artık çevrimiçi olarak mevcut değil.) JHU / APL, daha önce orijinalinde ; 1 Şubat 2010'da erişildi (İngilizce): "2,600 Fahrenhayt dereceye kadar dayanması gereken bir karbon-kompozit ısı kalkanıyla korunuyor"
  11. ↑ Sanat eseri. (Artık çevrimiçi olarak mevcut değil.) JHU / APL, daha önce orijinalinde ; 1 Şubat 2010'da erişildi (İngilizce).  ( Sayfa artık mevcut değil , web arşivlerinde arama yapın )  Bilgi: Bağlantı otomatik olarak kusurlu olarak işaretlendi. Lütfen bağlantıyı talimatlara göre kontrol edin ve ardından bu uyarıyı kaldırın.@1@ 2Şablon: Toter Bağlantısı / parkersolarprobe.jhuapl.edu  
  12. ↑ animasyon. (Artık çevrimiçi olarak mevcut değil.) JHU / APL, daha önce orijinalinde ; 1 Şubat 2010'da erişildi (İngilizce).  ( Sayfa artık mevcut değil , web arşivlerinde arama yapın )  Bilgi: Bağlantı otomatik olarak kusurlu olarak işaretlendi. Lütfen bağlantıyı talimatlara göre kontrol edin ve ardından bu uyarıyı kaldırın.@1@ 2Şablon: Toter Bağlantısı / parkersolarprobe.jhuapl.edu  
  13. ^ NASA: NASA'nın Güneşe Dokunma Misyonu Sunshine State'e ulaştı. 6 Nisan 2018, 9 Mayıs 2018'de erişildi .
  14. ↑ Güneş atmosferine ilk sondanın başlaması ertelendi . Rhein-Neckar-Zeitung , 11 Ağustos 2018.
  15. ↑ JHUAPL: Parker Güneş Sondası: Misyon. 12 Ağustos 2018'de erişildi .
  16. ↑ Stephen Clark: Solar probun fırlatılması için seçilen Delta 4-Heavy , 3 Mayıs 2015'te erişildi (İngilizce).
  17. ↑ Göreve Genel Bakış. (Artık çevrimiçi olarak mevcut değil.) JHU / APL, daha önce orijinalinde ; 1 Şubat 2010'da erişildi (İngilizce): "En yakın yaklaşımda, Solar Probe, Güneş'i saniyede 125 mil hızla geçecekti"
  18. ↑ Parker Solar Probe, Güneş'in Üçüncü Yaklaşmasını Tamamladı. NASA, 3 Eylül 2019, erişim 5 Eylül 2019 .