Cesta do hlubin sluneční atmosféry

Na srpen 2018 plánuje NASA vypuštění sluneční kosmické sondy Solar Probe Plus, která se k povrchu Slunce přiblíží až na 6 miliónů kilometrů – pro porovnání, planeta Merkur se může nejvíce přiblížit ke Slunci na 46 miliónů km. Dostane se tak sedmkrát blíže, než dosavadní kosmické sondy. Bude přitom vystavena intenzivnímu slunečnímu záření. Proto bude celá sonda a její přístrojové vybavení chráněno slunečním štítem z uhlíkových kompozitů o tloušťce 11,43 centimetru, který bude odolávat teplotám až 1370 °C.

Sonda Solar Probe Plus bude navedena na eliptickou oběžnou dráhu kolem Slunce, přičemž uskuteční sedm průletů kolem Venuše. Plánovaná životnost sondy je téměř sedm let. Vzhledem k blízkosti Slunce budou postačovat pouze malé panely slunečních baterií o ploše 1,55 metrů čtverečních.

Na své palubě ponese sonda čtyři hlavní vědecké přístroje. Startovní okno se otevírá v období od 31. července do 19. srpna 2018. Ke startu bude použita nosná raketa Delta IV-Heavy s urychlovacím stupněm. V průběhu největšího přiblížení ke Slunci se bude sonda pohybovat rychlostí až 200 kilometrů za sekundu.

Na Slunci dochází příležitostně k explozivnímu výronu nabitých částic, které se vydají směrem k Zemi a často doslova rozvrátí elektrické rozvodné sítě, ohrozí vysoko letící letadla a satelity v kosmickém prostoru. Když oblaka nabitých částic o vysokých energiích uniknou ze Slunce, mohou se v tomto škodlivém záření doslova koupat kosmické lodě, astronauti i povrchy planet. Pochopení toho, jakým způsobem Slunce občas emituje tyto nabité částice o vysokých energiích, může pomoci vědcům předpovídat tzv. kosmické počasí. Pokud budeme vědět, kdy sluneční energetické částice mohou narazit do Země, může to pomoci lidstvu učinit preventivní opatření.

Astronomové z Draper Laboratory a Smithsonian Astrophysical Observatory (SAO) doufají ve vyřešení této doposud neobjasněné vědecké záhady pomocí vývoje důmyslných senzorů pro novou sluneční sondu NASA. Její návrh a výrobu realizuje Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory in Laurel, Maryland. Během výzkumu uskuteční sonda 24 průletů kolem Slunce v průběhu sedmi roků, přičemž ustanoví nový rekord a stane se nejrychleji se pohybujícím lidmi vyrobeným tělesem, když prosviští ve vzdálenosti o 37,6 miliónu kilometrů blíže k povrchu naší hvězdy, než jakákoliv dřívější kosmická sonda určená k výzkumu Slunce.

Sonda NASA s názvem Solar Probe Plus – první mise, která bude prolétávat horními vrstvami sluneční atmosféry a téměř se „dotkne“ Slunce – bude shromažďovat data o mechanismech, které ohřívají korónu a urychlují částice slunečního větru, což je nepřetržitý tok nabitých částic unikajících ze Slunce. To jsou dva procesy závisející na elementární funkci v komplexním propojeném systému spojujícím Slunce a okolní prostor Země. Jedná se o systém, který může ovlivňovat změny kosmického počasí a mít dopad i na umělé družice a sondy.

„Již mnoho let astronomové studují Slunce, avšak dosud nikdy přímo z oblasti uvnitř sluneční atmosféry,“ říká Seamus Tuohy, ředitel Space Systems Program Office, Draper Laboratory. „Taková mise vyžaduje kosmickou sondu a přístroje schopné odolávat extrémní radiaci při vysokých rychlostech pohybu a drsným slunečním podmínkám.“

Výzkum bude výhradně zaměřen na studium většiny hojně se vyskytujících částic ve sluneční atmosféře a slunečního větru – elektrony, protony a héliová jádra – „a kromě toho bude odpovídat na základní vědecké otázky, zaměřené na lepší porozumění rizikům kosmického počasí, představující nebezpečí pro moderní komunikační systémy, letectví a energetické soustavy, na kterých jsme závislí,“ říká Justin C. Kasper, hlavní vědecký pracovník Smithsonian Astrophysical Observatory a University of Michigan. „Existuje mnoho systémů, na kterých je náš moderní svět závislý – telekomunikace, GPS, satelity a elektrické rozvodné sítě – to vše může být přerušeno na delší dobu, pokud by nastala velká sluneční bouře. Připravovaná sonda Solar Probe Plus nám bude pomáhat předpovídat a zvládat dopady kosmického počasí na společnost.“

Zdroj: https://www.cfa.harvard.edu/news/2017-12 a http://solarprobe.jhuapl.edu/

autor: František Martinek