В преддверии апрельского полного солнечного затмения Solar Orbiter под руководством ЕКА и солнечный зонд «Паркер» под руководством НАСА находятся на максимальном приближении к Солнцу. Завтра (29 марта) они воспользуются возможностью объединиться для изучения проливного дождя из плазмы, который струится от Солнца, наполняет Солнечную систему и вызывает ослепление и разрушение на Земле.
И Solar Orbiter, и Parker Solar Probe имеют очень эксцентричные орбиты, а это означает, что они подлетают близко к Солнцу, чтобы увидеть его крупным планом, а затем улетают далеко, чтобы дать своим бортовым технологиям возможность восстановиться после сильной жары и радиации. В течение следующей недели впервые два космических корабля одновременно окажутся на максимальном приближении к Солнцу — то, что мы называем «перигелием».
Более того, это максимальное сближение совпадает с тем, что Solar Orbiter и Parker Solar Probe расположены под прямым углом друг к другу, когда они смотрят на Солнце.
Дэниел Мюллер, научный сотрудник проекта ESA Solar Orbiter, объясняет, почему это позиционирование является особенным. «В этот день у нас есть уникальная конфигурация космического корабля, где полный набор инструментов Solar Orbiter будет направлен на область на Солнце, где образуется солнечный ветер, который через несколько часов ударит по солнечному зонду Parker».
Ученые сравнит данные, собранные обеими миссиями, чтобы лучше понять свойства солнечного ветра. Поскольку Solar Orbiter находится ближе всего к Солнцу, его телескопы будут вести наблюдение с самым высоким разрешением. Одновременное близкое сближение Солнечного зонда Паркер означает, что всего через несколько часов после того, как источники солнечного ветра были получены с помощью Solar Orbiter, плазма этого почти нетронутого солнечного ветра будет взята в космосе с помощью Солнечного зонда Паркер. Это позволит ученым лучше понять связь между Солнцем и его гелиосферой — огромным плазменным пузырем, который оно выбрасывает в космос.
Но подождите… при самом близком сближении Solar Orbiter находится на расстоянии 45 миллионов км от Солнца, а солнечный зонд Parker — всего на расстоянии 7,3 миллиона км. Так как же Solar Orbiter наблюдает за тем, что позже попадает в солнечный зонд Parker?
Чтобы ответить на этот вопрос, нам нужно посмотреть на разницу между дистанционным зондированием и инструментами на месте. Обе миссии имеют на борту оба типа инструментов, но в то время как Solar Orbiter имеет больше инструментов дистанционного зондирования, Parker Solar Probe имеет в основном инструменты на месте (ни одна современная технология камер не может смотреть на Солнце с такого близкого расстояния и выжить).
Инструменты дистанционного зондирования работают как камера или наши глаза; они обнаруживают световые волны, исходящие от Солнца на разных длинах волн. Поскольку свет распространяется со скоростью 300 000 км/с, ему требуется 2,5 минуты, чтобы достичь приборов Solar Orbiter при максимальном приближении.
Между тем, приборы Parker Solar Probe работают больше как наш нос или вкусовые рецепторы. Они непосредственно «пробуют» частицы и поля в непосредственной близости от космического корабля. В этом случае Parker Solar Probe будет измерять частицы солнечного ветра, которые удаляются от Солнца со скоростью более миллиона километров в час. Хотя это кажется очень быстрым, на самом деле оно более чем в 500 раз медленнее скорости света.
«В принципе, только Solar Orbiter может использовать оба метода», — отмечает Андрей Жуков из Королевской обсерватории Бельгии, который работает над совместными наблюдениями. «Тем не менее, Parker Solar Probe подходит гораздо ближе к Солнцу, поэтому может напрямую измерять свойства солнечного ветра, такие как его плотность и температура, ближе к месту его рождения, прежде чем эти свойства изменятся на пути от Солнца».
«Мы действительно выиграем, если Solar Orbiter заметит корональный выброс массы (CME), направляющийся к солнечному зонду Паркер», — добавляет Андрей. «Тогда мы сможем увидеть реструктуризацию внешней атмосферы Солнца во время CME в мельчайших подробностях и сравнить эти наблюдения со структурой, наблюдаемой на месте солнечным зондом Паркер».
Командная работа делает мечту реальностью
Это лишь один пример того, как Solar Orbiter и Parker Solar Probe работают вместе во время своих миссий. Приборы Parker Solar Probe предназначены для отбора проб солнечной короны (его внешней атмосферы), ориентируясь на область космоса, где корональная плазма отделяется и становится солнечным ветром. Это дает ученым прямые данные о состоянии плазмы в этом регионе и помогает точно определить, как она ускоряется по направлению к планетам.
Помимо достижения своих собственных научных целей, Solar Orbiter будет предоставлять контекстную информацию для улучшения понимания измерений Parker Solar Probe на месте. Работая вместе таким образом, два космических корабля соберут взаимодополняющие наборы данных, что позволит извлечь из двух миссий больше научных данных, чем каждый из них мог бы получить по отдельности.
Solar Orbiter поможет предсказать полное солнечное затмение
Тонкое кольцо, которое мы видим вокруг Солнца во время полного солнечного затмения, — это его корона. Данные Solar Orbiter, собранные на следующей неделе, также будут использоваться для прогнозирования формы, которую примет корона во время предстоящего затмения.
Исследователи из Predictive Science Inc. используют данные телескопов на Земле и вокруг нее для создания трехмерной модели солнечной короны. Перед каждым полным солнечным затмением они используют эти данные, чтобы предсказать, как будет выглядеть солнечная корона с Земли.
Впервые Predictive Science будет включать данные прибора Polarimetric and Helioseismic Imager (PHI) Solar Orbiter. Это позволит им добавлять информацию о магнитном поле Солнца с уникальной точки зрения, чтобы улучшить свои прогнозы.
Прогноз уже доступен здесь. Он будет развиваться в реальном времени по мере приближения к затмению и добавления данных Solar Orbiter.
Не делайте Галилео — используйте защиту для глаз!
Полное солнечное затмение пересечет Северную Америку 8 апреля 2024 года и начнется примерно в 11:07 по местному времени. Полные солнечные затмения — это редкая возможность увидеть прекрасную внешнюю атмосферу Солнца, которая обычно затмевается блестящей поверхностью. Но необходимо соблюдать особую осторожность и носить подходящие солнцезащитные очки-затмения, чтобы избежать повреждения глаз.
Информация от: Европейским космическим агентством
