Sonde solaire Parker: Un voyage au soleil dans la sonde la plus rapide de l'histoire

Anonim

Malgré sa présence éblouissante presque constante, le Soleil est l'un des objets les moins compris de notre système solaire. Pour une raison inconnue, son atmosphère ou couronne est plus chaude que sa surface. Le phénomène contredit la seconde loi de la thermodynamique, loi fondamentale de l'univers! De plus, pour une raison inconnue et bizarre, son champ magnétique est indescriptiblement complexe: il illustre le caprice.

Nous spéculons sur l'origine et l'évolution de ces idiosyncrasies depuis près de 60 ans maintenant, mais la spéculation restera une spéculation, elle ne se matérialisera jamais en un fait substantiel, à moins que des preuves ne soient découvertes. Où mieux regarder que la source? Las de regarder la fumée, la NASA cherche maintenant le feu: elle a finalement lancé une sonde

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. au soleil même!

La sonde solaire Parker est sur le point d'être lancée. (Crédit photo: Flickr)

L'énergie

Helios II a réalisé un exploit monumental parce qu’elle dépassait même Mercure, la planète la plus proche du Soleil, située à près de 36 millions de kilomètres. (Crédit photo: NASA / Université Johns Hopkins / Wikimedia Commons)

Naturellement, si proches du soleil, les sondes atteignent des vitesses incroyables. La sonde solaire Parker a été lancée le 12 août de cette année et, dans sa dernière orbite autour du Soleil, elle dépassera à une vitesse ahurissante de 430 000 km / h, ce qui en fera l’objet synthétique le plus rapide de l’histoire. Il voyagera à 200 km / s, ce qui signifie qu'il pourrait voyager de Washington DC à Philadelphie en moins d'une seconde. Le record que la sonde solaire Parker battra est actuellement détenu, comme vous l’auriez peut-être deviné, par Helios II, qui a dépassé la vitesse de 150 000 mph. La sonde solaire Parker se déplacera au moins trois fois plus vite.

Cela est naturel car les deux sondes auront bien fonctionné dans le «puits de gravité» du Soleil. Un petit objet qui se déplace autour d'un objet massif se comporte comme s'il tombait dans un puits ou une vallée: plus il est profond, plus la pente est raide, plus elle descend rapidement et plus il est difficile pour l'ascension et la fuite. Le soleil représente 99, 8% de la masse de notre système solaire. Cela en fait un énorme puits dans lequel non seulement des planètes supermassives, comme Jupiter et Saturne, tombent impuissantes, mais même les nuages ​​d'Oort se trouvant à 186 milliards de kilomètres, la "pente" est aussi raide que possible.

Une photo de Jupiter prise par la sonde Juno. Helios II était l’objet le plus rapide par voie héliocentrique ou par rapport au Soleil. L'objet le plus rapide, par définition, était la sonde Juno, qui avait été envoyée pour étudier Jupiter. En juillet 2016, quand il a plongé dans la gravité massive de Jupiter, il a atteint 165 000 mph. Certains, cependant, appellent cela "tricherie". Juno emportait avec lui trois mini-figurines LEGO: une du dieu romain Jupiter, une de sa femme Juno et l'un des éminents astronomes Galileo Galilei. (Crédit photo: Nasa)

On pourrait alors en déduire que, du fait de sa force incessante, un voyage dans la direction du Soleil offrirait le moins de résistance possible, de sorte qu'une sonde devrait être lancée avec une petite quantité d'énergie. Cependant, ce serait une terrible erreur. En fait, envoyer une sonde au Soleil nécessite 55 fois plus d’ énergie qu’en envoyer une sur Mars! Pour obtenir une accélération stupéfiante, la sonde solaire Parker, lancée à partir de la base aérienne de Cape Canaveral en Floride, a été soumise à trois phases de fusée. Mais pourquoi?

S'embarquer pour un voyage au soleil nécessite plus d'impulsion pour la même raison que vous devez sauter avec plus de force à partir d'un véhicule en mouvement pour obtenir un saut plus long. La Terre sprinte autour du Soleil à 100 000 km / h. Pour sauter vers le Soleil, nous devons d'abord annuler ce mouvement latéral, tout comme vous devez annuler le mouvement linéaire d'une voiture pour sauter perpendiculairement à celui-ci.

La mission

Le champ magnétique complexe impénétrable de Sun. (Crédit photo: NH2501 / Wikimedia Commons)

Pour obtenir cette preuve, la sonde effectuera d’abord une manœuvre délicate: le 28 septembre, elle ralentira progressivement pour atteindre une orbite autour de Vénus. Il utilisera la pesanteur de la planète pour se "frôler" vers le Soleil. C'est ce qu'on appelle une assistance par gravité. Cela revient à utiliser l’énergie cinétique obtenue lors d’une chute dans une vallée pour accélérer, monter de l’autre côté et s’échapper. Cela évite à la sonde beaucoup de carburant précieux.

La sonde devrait atteindre sa première orbite rapprochée autour du Soleil le 1 er novembre. Elle reviendra ensuite vers Vénus, qui le lancera encore plus près du Soleil. Un total de 7 passes décisives de Vénus l'enverra de plus en plus près du Soleil à travers chacune des 24 orbites qu'elle effectuera jusqu'à ce qu'elle soit si proche de l'étoile qu'elle ne puisse plus échapper à sa traction. Le 19 décembre 2024, à la fin de sa mission, la sonde atteindra son orbite la plus proche, à seulement 3, 38 millions de kilomètres de la couronne. Pour la perspective, la Terre est en moyenne à 93 millions de kilomètres de l’étoile.

Près du Soleil, la sonde effectuera des balayages radiaux: en faisant correspondre sa vitesse à la rotation du Soleil, elle pourra examiner une région particulière. C'est ainsi que fonctionnent les satellites géosynchrones: en tournant à la même vitesse que la Terre, un satellite situé au-dessus peut surveiller de près une région donnée. La sonde étudiera la même région de la couronne solaire pendant 10 jours.

Bien sûr, en opérant si près du soleil, la sonde portera tout son poids: des températures infernales de 2 500 ° F et un bombardement incessant de particules énergétiques. Pour empêcher les instruments délicats de fondre et de frire littéralement, la NASA a installé un écran composite de carbone-carbone de 4, 5 pouces d'épaisseur et des plaques d'aluminium hautement réfléchissantes afin de minimiser l'absorption. La sonde est vraiment une merveille d'ingénierie thermique.

(Crédit photo: NASA)

La sonde brûlera son carburant non seulement pour se propulser, mais aussi pour tourner et tourner le bouclier. Dans le cas contraire, la mission, qui se termine au milieu de 2025, pourrait éventuellement être étendue. Espérons que, durant ses sept années de pèlerinage, la sonde cherchera et trouvera les vérités que nous désirons, en résolvant les mystères de l'étoile, transformant les inconnus frustrants en des savoirs irréfutables. Cependant, pourquoi ces vérités sont-elles si essentielles pour nous? Pourquoi sommes-nous si catégoriques à les chercher?

Le pourquoi

Le soleil est la seule étoile que nous pouvons étudier de près. (Crédit photo: Pexels)

Les étoiles sont les principales sources d'énergie de l'univers et le Soleil, la plus grande source d'énergie de la Terre. La chaleur et la lumière du soleil sont indispensables à la flore et à la faune de la planète. Dans cet esprit, la deuxième raison pour laquelle la NASA estime que les découvertes sont essentielles est que «plus nous en savons, plus nous pouvons comprendre comment la vie sur Terre s'est développée». Rien que pour cette raison, la mission est révolutionnaire.

Une conséquence fortuite de la mission est que la sonde pourra également étudier Vénus. Les astronomes conviennent que les missions de Vénus sont rares, mais Parker Solar Probe, lors de ses visites, fournira aux astronomes de nombreuses données sur la composition de la planète et d'autres particularités. Et n'oublions pas des images époustouflantes comme nous n'en avons jamais vues auparavant.

La sonde finira par manquer de carburant. À ce stade, le bouclier ne pourra plus bouger ni protéger les instruments. Toutes les pièces de la sonde solaire Parker vont se faner et fondre jusqu'à ce qu'il ne reste plus que son bouclier de carbone. Lors d’une conférence de presse de la NASA, Andrew Driesman, responsable du projet Parker Solar Probe du laboratoire de physique appliquée de l’Université Johns Hopkins, a parfaitement résumé les conséquences capitales ou peut-être, comme certains pourraient le dire, de la sinistre implication de la mission: période de temps - 10 à 20 ans (chaque fois que la sonde est à court de carburant et se brise) - il y aura un disque de carbone flottant autour du soleil sur son orbite

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Tout le monde devine combien de temps il pourrait tourner autour de notre soleil, rappelant à lui seul que l'étoile a jadis incité les humains qui ont développé la technologie à le toucher et à le toucher. "