Článek
Žádný člověkem vyrobený objekt se doposud nepohyboval tak rychle ani se nedostal tak blízko k naší hvězdě: sonda totiž prolétne pouhých 6,1-6,2 milionu kilometrů nad „povrchem“ Slunce. Nám nejbližší hvězda má poloměr přibližně 670 tisíc km.
Sonda dokonce přímo zanalyzuje i jakýsi vzorek atmosféry naší hvězdy
„Bude to monumentální úspěch pro celé lidstvo. Je to ekvivalent přistání na Měsíci v roce 1969,“ řekl nedávno serveru BBC News vědec z Laboratoře aplikované fyziky na Johns Hopkins University v americkém Marylandu doktor Nour Raouafi.
| Gravitační manévry sondy | |||
|---|---|---|---|
| Rychlost sondy Parker Solar Probe se při cestě ke Slunci značně zvýší tím, jak se sonda v podstatě „propadne” do obrovské „gravitační studny” našeho Slunce. Aby k tomu však mohlo dojít, musí být předtím tzv. tečná složka rychlosti sondy vzhledem ke Slunci dostatečně zmenšena, pak sonda nabere kurs směrem ke Slunci. Postupně se tak děje pomocí tzv. gravitační asistence nebo gravitačního praku – v podstatě díky jakémusi cílenému manévru v blízkosti planety Venuše, kolem níž sonda několikrát postupně prolétává. | |||
| Při tomto manévru bude sonda celkově zpomalena a ztratí velkou část kinetické energie a momentu hybnosti. Bez této ztráty energie by sonda nemohla přejít na dráhu, která má své perihélium (přísluní) tak blízko Slunce. | |||
| Stejně jako je nutno pro cesty směrem ke Slunci sondám energii ubírat, pro cesty do vnějších částí Sluneční soustavy je třeba sondám třeba energii naopak přidávat. V celkovém důsledku je ale (nejen) z energetických důvodů jednodušší takto sondu vyslat někam za dráhu Neptunu či Pluta než ji poslat ke Slunci. |
Sonda Parker Solar Probe agentury NASA je jednou z nejnáročnějších vesmírných misí, jaké kdy byly uskutečněny. Sonda byla vypuštěna 12. srpna 2018 a jejím cílem bylo a je mj. provádět opakované a stále bližší průlety kolem Slunce. Manévr na konci roku 2024 tedy zavede sondu na pouhá čtyři procenta vzdálenosti Slunce-Země (která činí 149 milionů km) od povrchu Slunce.
Tým brněnských vědců pořídil v Austrálii unikátní snímky sluneční koróny
Prosvištět „solárním peklem“
Nároky na sondu během přiblížení budou obrovské. V prosincovém perihéliu, tj. v bodu, který leží na budoucí oběžné dráze sondy nejblíže Slunci, zřejmě teplota na straně sondy úmyslně přivrácené ke Slunci dosáhne až cca 1400 °C. Intenzita slunečního záření zde bude 475krát vyšší než u oběžné dráhy Země.
When Parker Solar Probe gets close to the Sun, it uses its heat shield - which can block temperatures up to 3,000 degrees Fahrenheit!
— NASA Sun & Space (@NASASun) November 26, 2023
Keep an eye out for new temperature data from the heat shield here: https://t.co/YBldTgcQ76 pic.twitter.com/9gE0oM8iiE
Sonda proto musí perihéliem a slunečním „peklem“ proletět co nejrychleji. Zároveň bude autonomně provádět měření vlastností prostředí v blízkosti Slunce pomocí sady přístrojů umístěných „ve stínu“ jejího silného tepelného šestiúhelníkového štítu, vytvořeného z uhlíkových vláken.
Obrovský prstenec galaxií je výzvou pro naši současnou představu o vesmíru
Sonda vlastně dokonce přímo zanalyzuje i jakýsi „vzorek atmosféry naší hvězdy“. Tím se metaforickým způsobem naplní poselství staré sci-fi povídky Raye Bradburyho.
- „Číše se ponořila do Slunce. Nabrala ždibek Božího těla, té krve vesmíru, planoucí myšlenky, oslňující filozofie, která počala jednu galaxii a starala se o ni, která náhodně rozhodila planety na jejich dráhy a dala vzniknout nebo zaniknout životu a živobytí.“ (Ray Bradbury - Zlatá sluneční jablka, 1953)
Uložená data z měření pak v již bezpečné vzdálenosti od Slunce začne sonda postupně vysílat na Zemi.
Vysvětlí sonda zvláštní poměry v koróně Slunce?
Vědci doufají, že tento příští průlet kolem Slunce bude znamenat průlom v našich znalostech některých klíčových slunečních procesů. Očekávají např. mnohem lepší vysvětlení toho, jak funguje koróna, vnější atmosféra Slunce.
Proč může kosmické počasí zapříčinit výpadky navigací? Na výzkumu se podílel i český fyzik
V rámci koróny totiž teplota roste v závislosti na vzdálenosti od povrchu Slunce - neklesá, jak bychom asi intuitivně čekali. Teplota v jeho fotosféře, tedy na viditelném povrchu Slunce, činí zhruba 6000 °C, ale v koróně může dosahovat i několika milionů stupňů. Koróna sahá do vzdálenosti 15 až 20 slunečních poloměrů nad povrch Slunce (fotosféru), nemá pevný rozměr ani tvar. Září relativně velmi slabě, ze Země je viditelná např. při úplném zatmění Slunce.
V oblasti koróny panují zcela zvláštní podmínky. Běžnou tepelnou rovnováhu tam zřejmě narušuje silný tok nabitých částic, urychlovaných magnetickými poli Slunce, jmenovitě elektronů, protonů a těžkých iontů. Tento tok částic, když je náhle urychlen, se stává zdrojem solárního větru pohybujícího se rychlostí kolem 400 km/s. Takto pravděpodobně vzniká i obrovská efektivní teplota v koróně. Plazma v oblasti koróny je tak řídké, že stačí málo energie a dojde k velkému zvýšení jeho teploty.
Astronomy enthusiasts will be entitled to a great gift for their next Christmas. On December 24, 2024, NASA plans to make history with its Parker Solar Probe, or PSP. If everything goes as planned, this remarkable machine will set two quite exceptional records which will not be… pic.twitter.com/98ujACivez
— R.Kamel physicien (@m88RB87) January 4, 2024
Zatím v tomto ohledu ale odborníci stále nedokážou vše plně vysvětlit. Přitom je to důležité pro zlepšení předpovědí chování Slunce a jeho vlivů na Zemi, tedy fenoménu „vesmírného počasí“.
Např. silné erupce částic a magnetických polí pocházejících ze Slunce (výrony koronální hmoty) mohou po nárazu na magnetosféru Země vytvořit elektromagnetické bouře, a tím zhoršit komunikaci na Zemi, poškodit satelity, a dokonce i narušit nebo poškodit energetické sítě - zkrátka vše, co obsahuje elektrické vodiče. Zvýšená radiace (proud elektricky nabitých částic) původem ze Slunce také představuje zdravotní riziko pro astronauty.
„To dostává nový rozměr zvláště teď, když uvažujeme o poslání žen a mužů zpět na Měsíc, a dokonce o vytvoření trvalé lidské přítomnosti na lunárním povrchu,“ poznamenal Raouafi.
Další těsné průlety sondy kolem Slunce
Sonda Parker Solar Probe nedávno provedla dvě ze svých blízkých přiblížení ke Slunci (27. září 2023 a 29. prosince 2023, vzdálenost 7,2 milionu kilometrů od „povrchu“, při rychlosti cca 176 km/s). Během roku 2024 má naplánovány další tři podobné, poté však 6. listopadu znovu obletí Venuši, což sondu nasměruje právě na její příští rekordně blízký průlet kolem Slunce 24. prosince.
Tehdy sonda stráví ve sluneční koróně mnohem více času než při předchozích blízkých průletech. Výzkumníci poté budou v datech, která přijdou ze sondy, hledat vlny a jejich různé typy ve slunečním větru spojené s ohřevem koróny.
Sluneční sonda NASA je nejrychlejším lidmi vytvořeným objektem
Roky 2024 a 2025 budou vrcholem mise. Další gravitační manévry sondy kolem Venuše, které by mohly ještě více snížit perihélium její dráhy kolem Slunce, se už neuskuteční. Přesto v roce 2025 vykoná sonda ještě další čtyři podobně blízké průlety sluneční korónou, při nichž patrně v podstatě vyrovná rekord, kterého sama dosáhne 24. prosince 2024.
Zaletět ještě blíž k Slunci by bylo také už příliš riskantní; štít sondy by už nemusel dokázat dostatečně chladit přístroje umístěné za ním.
O sondě Parker Solar Probe
Parker Solar Probe je vesmírná sonda NASA navržená k průzkumu Slunce. Je pojmenována po slavném astrofyzikovi Dr. Eugene Parkerovi, který předpověděl existenci slunečního větru. Parker Solar Probe byla vypuštěna dne 12. srpna 2018.
Hlavním cílem sondy je zblízka až přímo zkoumat sluneční korónu, což je vnější vrstva sluneční atmosféry. Jedná se o první loď, která se přiblíží k Slunci na tak krátkou vzdálenost, což umožní přímé pozorování a sběr dat o slunečním větru, magnetických polích a dalších jevech v koróně. Parker Solar Probe byla postavena, aby vydržela extrémní podmínky, jako jsou vysoké teploty a intenzivní sluneční záření.
Sonda již několikrát prolétla blízko Slunce, letos o Vánocích se k němu přiblíží na rekordní vzdálenost 6,1 milionu kilometrů od slunečního povrchu. Tato mise by měla poskytnout klíčová data pro lepší porozumění sluneční aktivitě a vlivu Slunce na okolní prostor a Zemi. Sonda může mj. přispět k lepšímu předpovídání slunečních erupcí, popsání jejich mechanismu a jejich vlivu na vznik slunečního větru. To vše dále ovlivňuje i funkce různých technologických a infrastrukturních systémů na Zemi, zejména komunikačních systémů a energetiky.
Indická vesmírná observatoř dorazila na místo, odkud má pozorovat Slunce
Sonda Solar Orbiter se rekordně přibližuje ke Slunci. Poslala detailní snímky
