Паркер (солнечный зонд)

Проект НАСА Солнечный зонд Паркер — это продолжение запуска автоматических космических аппаратов, которые приблизятся к поверхности Солнца на расстояние до десяти солнечных радиусов^[5]. Это значительно ближе, чем все аппараты, которые когда-либо направлялись к светилу. Этот проект (также известный под названием «Solar Probe+» или «Solar Probe Plus») был заявлен как начало новой миссии в финансовом бюджете на 2009 год. Стоимость аппарата — 1,5 млрд долларов.^[6][7]

Научная координация проекта возложена на Лабораторию прикладной физики университета имени Джонса Хопкинса в Мериленде (США). На 1 мая 2008 года эта лаборатория доложила о разработке и строительстве космического аппарата. При облёте Солнца скорость зонда в перигелии может достигать 700 000 км/ч (194 км/с).

Зонд «Паркер» был запущен 12 августа 2018 года с мыса Канаверал (после переноса старта на сутки)^[8]. Юджин Паркер (его возраст на этот момент был 91 год) был на месте запуска и попрощался с «Паркером».^[9]

Запуск Parker Solar Probe ракетой-носителем Дельта-4 с мыса Канаверал 12 августа 2018 года

9 октября 2023 года, во время своего семнадцатого витка, «Паркер» побил собственный рекорд скорости и разогнался до 635 266 километров в час^[10]. На такой скорости за один час самолет может облететь Землю примерно 15 раз^[11].

Предыдущий рекорд в 586 863 километра в час также установил «Паркер».

24 декабря 2024 года в НАСА сообщили, что зонд выполняет свой самый близкий полёт вокруг Солнца (расстояние в перигелии — около 6,1 млн км, около 4 % расстояния от Солнца до Земли)^[12].

В конце декабря 2024 года, по данным NASA, «Паркер» пролетел сквозь верхний слой солнечной атмосферы с максимальной скоростью 686 722 км/ч, или 190,7 км/с, подтвердив звание самого быстрого объекта из когда-либо созданных людьми^[13].

• Определение структуры и динамики магнитных полей в источниках солнечного ветра.
• Выявление уровня энергии, испускаемой короной Солнца, и ускорения солнечного ветра.
• Определение того, какие механизмы ускоряют и переносят энергетические частицы.
• Изучение частиц плазмы около Солнца и их воздействие на солнечный ветер и образование энергетических частиц^[14].
• Изучение солнечных волн Алфвена^[15].

Для достижения поставленных научных задач, будут проведены пять основных экспериментов исследований^[16]:

• Электромагнитные поля — в ходе исследования будут получены результаты измерений электрических и магнитных полей, радиоволн, вектора Пойнтинга, плазмы, и температуры электронов. Включает в себя индукционный магнитометр, флюксметр, и 5 датчиков напряжения. Главный исследователь — Стюарт Бэйл из Калифорнийского Университета.
• Комплексное научное исследование Солнца — исследование электронов, протонов и тяжёлых ионов. Инструментарий включает в себя EPI-Hi и EPI-Lo. Главный исследователь — Дэвид МакКомас из Принстонского университета.
• Широкоугольный приёмник изображения — этот оптический телескоп будет получать изображения короны и гелиосферы. Главный исследователь — Рассел Ховард из Научно-исследовательской лаборатории ВМС США.
• Альфа-частицы, электроны и протоны солнечного ветра — это исследование подсчитает электроны, протоны и ионы гелия и измерит их свойства, такие как скорость, плотность, температура. Основные инструменты: два электростатических анализатора и Цилиндр Фарадея. Главный исследователь — Джастин Каспер из Мичиганского университета и Смитсоновской астрофизической обсерватории.
• Происхождение гелиосферы — теоретическое и моделированное изучение для максимального результата миссии. Главный исследователь — Марко Вэлли из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе ЛРД.

12 ноября 2019 года команда НАСА, контролирующая аппарат, опубликовала первые научные данные. Опубликованные данные содержат измерения, сделанные во время первых двух пролётов рядом с Солнцем, с 31 октября по 12 ноября 2018 года и с 30 марта по 19 апреля 2019 года, когда космический аппарат находился в пределах 0,25 а. е. от Солнца^[17].

5 июля 2020 года во время третьего пролёта мимо Венеры прибор WISPR зонда «Паркер» выявил в ионном хвосте кометы C/2020 F3 (NEOWISE) вторую компоненту — натриевый ионный хвост^[18]. Также во время этого пролёта прибор WISPR, представляющий собой пару телескопов с цифровыми матрицами, сделал снимок Венеры, на котором сквозь облака видна Земля Афродиты, а по самому краю диска Венеры виден яркий светящийся обод^[19].

19 июня 2025 года «Паркер» совершил 24-й близкий подход к Солнцу, достигнув рекордного расстояния в 6,2 миллиона километров от поверхности нашей звезды^[20]. Эта встреча с Солнцем стала последней в рамках базовой миссии зонда: после этого пролета Parker Solar Probe продолжит оставаться на орбите вокруг Солнца и собирать данные, пока в 2026 году не будет официально рассмотрено продление миссии^[21].

После первого пролёта Венеры зонд выйдет на эллиптическую орбиту с периодом 150 дней (2/3 от периода Венеры), делая 3 оборота, когда Венера делает 2. После второго пролёта период уменьшается до 130 дней. Менее чем через 2 оборота (198 дней), КА встретится с Венерой в третий раз. Это сократит период до половины венерианского, или около 112,5 дней. На четвёртую встречу период будет составлять 102 дня. Через 237 дней зонд встретит Венеру в пятый раз, и период сократится до 96 дней, 3/7 от венерианского. КА делает 7 оборотов, когда Венера делает только 3. Шестая встреча, почти через два года после предыдущей, сократит период до 92 дней (2/5 от венерианского). После ещё пяти оборотов, зонд встретится с Венерой в седьмой и последний раз, уменьшая период до 88—89 дней, позволив подойти ближе к Солнцу. Тогда, в перигелии скорость аппарата составит около 700 000 км/ч или 194 км/с^[22].

29 октября 2018 года НАСА сообщило, что зонд Паркер подошёл к Солнцу на рекордное расстояние и побил достижение, установленное аппаратом «Гелиос 2» в 1976 году. Помимо этого, Паркер развил и рекордную скорость относительно Солнца. Ранее эти рекорды составляли 42,73 млн км и 246 960 км/ч соответственно^[23][24].

5 ноября 2018 года зонд достиг перигелия, где расстояние до Солнца составило 15 млн км, а рекордная скорость — более 343 000 км/ч^[25] (более 95 км/с).

29 апреля 2021 года зонд Parker Solar Probe прошёл восьмой перигелий, приблизившись к Солнцу рекордно близко — на расстояние 10,4 млн км (0,07 а. е.) от солнечной поверхности. Гелиоцентрическая скорость зонда превысила 532 тыс. км/ч (147 км/c)^[26]. К концу 2024 года зонд должен выйти на орбиту с перигелием 6,2 млн км от солнечной поверхности. Теплозащитный экран зонда будет разогреваться в перигелии до 1370 °C, то есть примерно в три раза больше, чем температура на освещённой Солнцем стороне Меркурия^[27].

График скорости и расстояния от Солнца зонда от запуска до 2026 года. Обозначения: ①-㉔: Перигелий; ➊-➐: Пролёт мимо Венеры

• Миссия полёта к Солнцу (англ. Mission to the Sun). Документальный фильм. Производство Thoroughly Modern Media для National Giografic. NGC Network US, LLC. 2018 г. ГТРК «Культура». 13.06.2019. 43 минуты.