Solar Probe – nová sonda k výzkumu Slunce

NASA plánuje na rok 2015 vyslání sondy Solar Probe, která se přiblíží k povrchu Slunce 8krát blíže než předcházející sondy. Bude se pohybovat ve vnější horké atmosféře Slunce, v tzv. koróně. Kosmická sonda za 750 miliónů dolarů se bude mj. věnovat výzkumu oblastí, kde vzniká tzv. sluneční vítr.

V průběhu 7 let, což je předpokládaná životnost sondy Solar Probe, absolvuje 7 gravitačních manévrů při průletech kolem Venuše, z nichž každý navede sondu blíže ke Slunci. Při největším přiblížení se bude pohybovat kolem Slunce ve vnější koróně, ve vzdálenosti 8 až 10 poloměrů Slunce od jeho středu (tj. ve vzdálenosti menší než 6,6 miliónu km od povrchu Slunce). Bude to mnohem těsnější přiblížení, než činí dosavadní rekord, jehož držitelem je sonda Helios. Ta se v 70. letech minulého století přiblížila ke Slunci na vzdálenost 67 poloměrů Slunce (tj. asi 47 miliónů km). Planeta Merkur obíhá kolem Slunce v průměrné vzdálenosti 58 miliónů km.

„Sonda Solar Probe uskuteční první skutečnou návštěvu naší mateřské hvězdy,“ říká Manolis Georgoulis (Johns Hopkins University´s Applied Physics Laboratory, Laurel, Maryland, USA). Applied Physics Laboratory (APL) se bude podílet na vývoji a stavbě sondy. „Kvalita dat, která tak získáme, bude, jak doufáme vzhledem k těsnému přiblížení ke Slunci, vskutku mimořádná.“

NASA nyní sestavuje tým odborníků k určení, jaké přístroje a detektory budou umístěny na palubě sondy Solar Probe. Předpokládá se, že do konce tohoto roku bude vyhlášen konkurs na návrhy vědeckého vybavení.

Astronomové, kteří se věnují výzkumu Slunce, předpokládají, že jim sonda pomůže vyřešit dvě velké záhady:

1) Proč je vnější atmosféra Slunce (koróna) mnohokrát teplejší než fotosféra (viditelný povrch Slunce), nacházející se pod korónou?

2) Co urychluje sluneční vítr, proud nabitých částic ze Slunce, až na nadzvukové rychlosti?

Myšlenka výzkumu Slunce z těsné blízkosti byla poprvé navrhována v roce 1958 (National Academy of Science, USA). Vážně se o podobném projektu hovoří již asi 30 let. Největším problémem byl vývoj ochranného tepelného štítu. Teprve nedávno získali vědci technologie, které jim umožňují zkonstruovat tepelný štít pro takovéto účely. Při vývoji byli dříve limitováni i finančními náklady.

Poměrně malá kosmická sonda Solar Probe bude chráněna před intenzivním slunečním zářením tepelným štítem ve tvaru disku, vyrobeným z uhlíkových kompozitů. Jeho průměr bude 2,7 m a tloušťka asi 15 cm.

Nový tepelný štít bude vycházet z technologií, použitých na sondě MESSENGER, která v lednu 2008 absolvovala svůj první průlet kolem planety Merkur a která bude od roku 2011 kroužit kolem Merkuru a provádět jeho výzkum. Vývoj sondy MESSENGER rovněž zajišťovala APL.

Přední strana tepelného štítu, která bude přivrácena ke Slunci, bude zahřívána na teplotu zhruba 1400 °C, zatímco přístroje pro vědecké experimenty, umístěné za tepelným štítem, se budou nacházet v prostředí s „pokojovou“ teplotou.

A protože se sonda bude pohybovat uvnitř sluneční koróny, její přístroje nebudou mířit přímo na Slunce. „Je to podobné, jako když studujete atmosféru zde na Zemi – taky se nemusíte dívat konkrétním směrem,“ říká projektový manažer Andrew Dantzler. „Všechny vědecké přístroje na sondě Solar Probe budou ukryty za tepelným štítem.“

Kompaktní sonda o hmotnosti 450 kg bude vybavena 2 panely slunečních baterií. Sluneční baterie se budou skládat a rozkládat v závislosti na tom, zda se bude sonda pohybovat směrem ke Slunci či se od něj bude vzdalovat během „cestování“ vnitřními oblastmi Sluneční soustavy, aby nebyly poškozeny v důsledku vysoké teploty a intenzivního záření. V době největšího přiblížení ke Slunci budou panely vystaveny 500krát vyššímu záření než na oběžné dráze kolem Země.

Zdroj: http://www.sciencedaily.com/releases/2008/05/080502094224.htm

autor: František Martinek