Человек уже бывал на Луне и на Марсе, облетел почти все планеты и вышел за пределы Солнечной системы. Возможно, мы когда-нибудь сможем побывать и на Солнце? Там очень жарко, но ведь можно прилететь туда зимой? Или же можно полететь ночью, когда Солнце не светит? Популярный анекдот уже через несколько лет станет реальностью благодаря инженерам NASA, которые недавно запустили зонд «Паркер» и который станет первым, кто коснется нашего светила. Вот как решили проблему адской жары Солнца.
Наше Солнце полно загадок, и одна из них – почему его плотная сердцевина холоднее разреженной короны? Поверхность Солнца нагревается до около 6000 градусов Цельсия, тогда как газ в его короне разогревается до миллионов тысяч градусов. «Мы знаем, что причина кроется в магнитном поле, которое соединяет поверхность Солнца с его внешней атмосферой, – говорит физик NASA Альфонс Стерлинг. – Это одна из ключевых загадок Солнца и солнечной физики».
В 1950 году ученый Юджин Паркер помог объяснить, как солнечный ветер появляется из короны. Названный в его честь зонд сможет буквально коснуться этого ветра, чтобы ответить на вопросы вокруг этого процесса.
Пока что ближе всего к нашей звезде приблизился немецко-американский зонд Helios-2, который в 1976 году пролетел на расстоянии в 43,4 миллиона километров от Солнца. Среднее расстояние Земли от Солнца составляет 149,6 миллиона километров.
Как всегда в космосе, чем короче путь, тем дороже он обходится, поэтому космический аппарат сначала покружит вокруг. Он семь раз пройдет мимо Венеры, чтобы оказаться на расстоянии чуть больше 6 млн километров от поверхности Солнца. Это в четыре раза больше диаметра нашего светила, однако и на таком расстоянии температура будет превышать 1000 градусов Цельсия.
На борту «Паркер» несет кучу научного оборудования, которое работает при обычных для нас температурах, а при 1000 градусах просто сгорит. «Это впервые, когда мы отправили такие инструменты так близко к Солнцу, – говорит физик NASA Метке Адамс. – Это также впервые, когда у нас появились соответствующие технологии. Комбинация этих двух вещей восхищает меня».
Ключевым элементом защиты «Паркера» от адской жары стал щит из углепластика толщиной около 11 сантиметров. Его дополняет водяная система охлаждения.
На разработку щита понадобилось 10 лет. Он состоит из двух слоев углеродного наполнителя, усиленного углеродным волокном. Между слоями размещается углеродная пленка в виде пены. Благодаря тому, что пузырьки пены заполнены преимущественно воздухом, она плохо передает тепло. Однако углерод имеет черный цвет, из-за чего хорошо поглощает тепло, поэтому снаружи щита размещен слой оксида алюминия, который отражает свет обратно в космос. Чтобы алюминий и углерод не вступали в реакцию и блестящая алюминиевая поверхность не стала серой, их разделили слоем вольфрама. Автономная система датчиков будет следить за тем, чтобы зонд был повернут к Солнцу именно защищенной стороной.
Зонд «Паркер» пролетит сквозь внешний слой солнечной короны, но при этом не сгорит. В NASA объясняют, что это как бы всунуть свою руку в духовку – если сделать это быстро и не касаться металла, ожогов не будет.
Коснуться Солнца ученые смогут не раньше 2024 года – именно тогда зонд будет на минимальном расстоянии от светила.
