Космический аппарат Parker Solar Probe, новейшая и самая амбициозная попытка НАСА изучить Солнце, побил множество рекордов: он приблизился к Солнцу ближе, чем любой другой космический аппарат на сегодняшний день, его приборы работали при самых высоких температурах, и зонд является самым быстрым объектом, созданным человеком когда-либо. Но за эти записи приходится платить: космический корабль движется так быстро, что столкновение даже с крошечной пылинкой может привести к серьезным повреждениям.
Новое исследование ученых Лаборатории физики атмосферы и космоса (LASP) Университета Колорадо, Боулдер, и Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса (APL) изучает столкновения между космическим аппаратом Parker Solar Probe и пылью.
Сообщается, что команда использовала электромагнитные и оптические наблюдения Солнечного зонда Parker, чтобы получить наиболее полную картину того, как воздействие пыли с высокой скоростью может повредить космический аппарат и нарушить его работу.
Пересекая околосолнечное пространство со скоростью до 180 километров в секунду (около 400 000 миль в час), солнечный зонд Parker проходит через самую плотную область зодиакального облака (это густое пылевое облако в форме блина, которое распространяется по всей Солнечной системе и состоит из крошечных пылинок, пролитых астероидами и кометами).
Когда солнечный зонд Parker пролетает через эту область, тысячи крошечных (от 2 до 20 микрон в диаметре, или менее четверти ширины человеческого волоса) пылинок ударяются о космический корабль со скоростью более 6700 миль в час. При ударе материал, из которого состоят частицы пыли и поверхность космического корабля, нагревается настолько сильно, что сначала испаряется, а затем ионизируется (это процесс, при котором атомы в испаряемом материале разделяются на составляющие их ионы и электроны, образуя состояние вещества, называемое плазмой). Быстрое испарение и ионизация создают плазменный взрыв, длящийся менее одной тысячной секунды. Самые крупные из этих ударов также создают облака мусора, которые медленно удаляются от космического аппарата.
“С помощью этих измерений мы можем наблюдать, как плазма, созданная этими ударами пыли, уносится потоком солнечного ветра”, – рассказывают ученые. По их мнению, этот процесс “улавливания” может помочь лучше понять, как более крупные области плазмы, такие как области в верхних слоях атмосферы Венеры и Марса, уносятся солнечным ветром.
Полученные результаты также имеют серьезные последствия для безопасности солнечного зонда Parker и космических аппаратов, которые появятся после него.
