Информация по пуску Delta IV Heavy (Parker Solar Probe)

Дата 12 августа 2018 (перенос с 11 августа)
Пусковое окно Открывается в 10:33 по Киеву/МСК, длится 65 минут
Место  Пусковой комплекс 37B, Мыс Канаверал, Флорида, США
Ссылка на трансляцию Alpha Centauri

Внимание, пуск перенесён на сутки. Трансляция состоится 12 августа, в 06:30 по UTC+0 по ссылке: youtu.be/7ICrfDUGpcQ

Основная миссия: Солнечный зонд Parker станет первым космическим аппаратом, который «коснётся» нижних слоёв солнечной короны. Он будет определять структуру и динамику коронального магнитного поля Солнца, разбираться, как солнечная корона и ветер нагреваются и ускоряются, какие процессы нашей звезды ускоряют энергетические частицы.

Во время путешествия к Солнцу будет выполнено несколько орбитальных манёвров около Венеры — это позволит постепенно уменьшить перигелий орбиты и совершить несколько низких пролётов над Солнцем — приблизительно в 8.5 солнечного радиуса от поверхности (около 6 миллионов километров).

Зонд в представлении художника. Credit: NASA

Системы космических аппаратов рассчитаны на то, чтобы выдержать экстремальное излучение и температуру вблизи Солнца,  где интенсивность излучения примерно на 520 раз превышает таковую на околоземной орбите. Защиту обеспечит специальный щит, который будет создавать для аппарата тень и позволит ему работать даже в настолько экстремальных условиях.

Толщина экрана составляет примерно 11.4 см, выполнен он из армированного углерод-углеродного композиционного материала, который рассчитан на температуру до 1337 градусов по Цельсию. Шестиугольный экран расположен на стороне аппарата, обращённой к Солнцу. В центральной части под щитом солнечное излучение будет полностью заблокировано — именно там и находятся приборы. Если бы экрана не было (или в случае его повреждения), аппарат бы вышел из строя в течение пары десятков секунд.

Поскольку сигнал от Солнца до Земли идёт около 8 минут, аппарат будет работать в полностью автономном режиме — это необходимо, чтобы он самостоятельно закрывал себя щитом от Солнца. Научные сотрудники NASA называют Паркер самым автономным космическим аппаратом в истории.

Паркер перед установкой на третью ступень. Credit: NASA/Reuters

Питание будут обеспечивать две солнечные панели на фотогальванических ячейках. Первичная решётка ячеек (будет работать до тех пор, пока Паркер не достигнет расстояния в 0.25 а.е) во время подхода к Солнцу будет заведена за щит. Затем в работу включится вторичная, гораздо более маленькая решётка с активным жидкостным охлаждением.

Траектория аппарата включает семь пролётов мимо Венеры в течение почти семи лет — как уже говорилось, это позволит постепенно «сжать» эллипс орбиты аппарата и постоянно приближать его к солнечной атмосфере. Всего за семь лет планируется 24 оборота вокруг Солнца.

Научная часть миссии будет происходить во время каждого приближения к Солнцу. Предполагается, что поток заряженных частиц и радиация будут наносить электронике зонда большой урон, поэтому орбита будет высокоэллиптической — чтобы каждое «погружение» в атмосферу звезды было максимально коротким.

Перед миссией поставлены три основные цели:

  • Отследить поток энергии, нагревающей корону и ускоряющей солнечный ветер
  • Определить структуру и изучить динамику магнитных полей у источников солнечного ветра
  • Определить, какие процессы ускоряют и перемещают энергетические частицы

Достижение целей обеспечит проведение пяти экспериментов:

  1. Исследование электромагнитных полей — FIELDS. Это эксперимент по прямому измерению электрических и магнитных полей, радиоволн, плотности потока энергии и плазмы. Основным инструментом является индукционный магнитометр.
  2. Интегрированные научные исследования Солнца (IS☉IS) — эксперимент по исследованию электронов, протонов и тяжёлых ионов при помощи двух независимых инструментов, EPI-Hi и EPI-Lo.
  3. Широкополосное фотографирование Солнца (WISPR) — получение изображения короны и внутренней гелиосферы при помощи специальных оптических телескопов.
  4. Солнечные ветровые электроны и протоны (SWEAP) — эксперимент по изучению электронов, протонов и ионов гелия. Главной задачей станет изучение их скорости, плотности и температуры. Из инструментов будут использованы два электростатических анализатора и цилиндр Фарадея.
  5. Происхождение гелиосферы (HeliOSPP) — теоретическое моделирование, которое будет производиться на основе всех полученных данных. Целью эксперимента является получение максимально полной картины и формулирование теорий рождения и эволюции Солнца.

После первого гравитационного манёвра у Венеры зонд будет находиться на эллиптической орбите с периодом 150 суток (две трети периода Венеры): за два оборота Венеры вокруг Солнца аппарат будет делать три оборота. Во время второго пролёта период сократится до 130 суток. Менее чем два оборота спустя (ещё через 198 суток) аппарат встретится с Венерой в третий раз: эта встреча сократит период обращения Паркера до половины периода Венеры (112.5 суток). Ещё спустя два оборота произойдёт четвёртое сближение, которое сократит орбиту до 102 суток. 237 суток спустя состоится пятая встреча, которая сократит период до 96 суток. Ещё два года спустя он сократится до 92 суток, и, наконец, ещё спустя пять оборотов вокруг Солнца, аппарат встретится с Венерой в седьмой, последний раз. Этот манёвр сократит период Паркера до 88-89 суток и позволит приблизиться к поверхности Солнца на минимальное расстояние.

Так зонд выглядит в «собранном» виде. Credit: NASA

Интересный факт: до 2017 года аппарат назывался Solar Probe Plus (а до 2002 — вообще Solar Probe), однако был переименован в честь астрофизика Юджина Паркера — американского учёного, сделавшего наибольший вклад в изучение солнечного ветра и солнечной короны. К слову, это первый случай, когда космическую миссию называют в честь живого человека.

Программа миссии планировалась ещё в 90-е, однако в начале 2000-х была отменена по запросу президента США Джорджа Буша (администрация NASA посчитала затею слишком дорогой). Однако в 2010-е к раннему концепту вернулись, существенно его доработав.

Масса аппарата на старте составляет всего 685 килограммов — это в 5-7 раз меньше, чем геостационарные спутники связи, которые используются телекоммуникационными операторами на орбите Земли. Размеры Паркера — 1 х 3 х 2.3 метра. Планируется, что миссия продлится 6 лет и 321 день.

РН: Это будет 10й запуск в истории для тяжёлой РН Delta IV Heavy, произведённой компанией United Launch Alliance. Но в конфигурации с третьей ступенью (произведённой Northrop Grumman) РН полетит впервые.

Высота носителя составляет 72 метра, диаметр блоков первой ступени — 5 метров (таким образом, общая ширина достигает 15 метров). Масса РН на старте — 733 тонны. Стоимость запуска в базовой версии начинается от $350 млн.

Сама по себе Delta IV Heavy является «утяжелённой» версией Delta IV, одного из основных совеременных носителей ULA.

Так стартует тяжёлая Delta IV Heavy

На старте все три блока первой ступени работают параллельно (на них установлены ЖРД RS-68A, развивающие 3140 кН тяги в вакууме). Проработав 44 секунды, центральный блок переключается на 55% от максимальной мощности до разделения блоков. Это позволяет сохранить топливо. Через 242 секунды после старта отделяются боковые блоки, а центральный вновь переходит в режим максимальной производительности. Он работает ещё 86 секунд, а затем отделяется.

На второй ступени установлен один двигатель RL10-B-2, развивающий 110 кН тяги в вакууме. Вторая ступень работает примерно 18 минут, после чего тоже сбрасывается.

Пуск примечателен тем, что на РН будет установлена и третья ступень — произведённая Northrop Grumman однокамерная твердотопливаня Star-48BV. Она способна развить до 33 кН в вакууме, конкретно в данной миссии ступень проработает полторы минуты.

Спустя 43 минуты 18 секунд после запуска аппарат Паркер будет выведен на переходную орбиту и отправится в своё семилетнее путешествие — прямо в атмосферу Солнца.

Мы приглашаем вас следить за прямой трансляцией запуска на нашем канале:

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

1
Войдите, чтобы читать и оставлять комментарии.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

[X]
Если не получается зайти отсюда, попробуйте по ссылке.