Микола Воронін Кореспондент з питань науки і технологій 
Media playback is unsupported on your device
Доторкнутися до Сонця - як це можливо?
Місія НАСА, відправлена до Сонця два з гаком місяці тому, наблизилася до нашій зірці на рекордно близьку відстань - і продовжує рух.
Попередній рекорд належав спільному американсько-німецькому супутнику «Геліос-2»: в 1976 році той наблизився до Сонця на 42,73 млн. Км
"Паркер", завдання якого - "доторкнутися до Сонця", пролетівши крізь сонячну корону, - повинен підлетіти до зірки приблизно в сім разів ближче. У точці максимального наближення апарат буде відокремлювати від поверхні Сонця всього близько 6 млн км - це в 25 разів ближче, ніж орбіта нашої планети.
Попутно "Паркер" встановив і новий рекорд швидкості для об'єкта, коли-небудь створеного руками людини: близько 70 км / с.
Цей рекорд також протримався недовго: у міру наближення до Сонця апарат продовжує прискорюватися, і, згідно з розрахунками, його пікова швидкість складе близько 190 км / с (приблизно 680 тисяч км / год).
близький незнайомець
Незважаючи на відносну близькість - за космічними мірками, звичайно, - ми не так вже й багато знаємо про нашу зірку.
Наприклад, одна з головних загадок Сонця - чому зовнішня частина атмосфери зірки в сотні разів гаряче, ніж поверхня зірки. Це все одно як якщо б нам ставало спекотніше в міру віддалення від багаття.
Неозброєним оком із Землі ми можемо спостерігати лише незначну частину сонячного випромінювання, тому Сонце представляється нам дуже спокійним і незмінним диском.
Image caption Приблизно так виглядає Сонце насправді Image caption Або так
Насправді ж його в самому прямому сенсі безперервно розривають на частини потужні вибухи, в результаті чого потоки заряджених частинок і електромагнітного випромінювання - так званий сонячний вітер - розлітаються на мільярди кілометрів навколо.
Це відкриття зробив в середині XX століття американський астроном Юджин Паркер. Саме в його честь названо апарат. 91-річний вчений був на місці запуску і попрощався з "Паркером".
На Землі пориви сонячного вітру викликають північні сяйва, магнітні бурі і інші явища, відомі під загальною назвою "космічна погода".
Подібні спалахи не тільки впливають на наше самопочуття, а й вносять перешкоди в радіозв'язок, порушують роботу супутників, а іноді призводять до серйозних збоїв в електромережах. У 1989 році, наприклад, буря була настільки потужною, що сонячний вітер на кілька годин повністю знеструмив канадську провінцію Квебек, а північні сяйва можна було спостерігати у Флориді і в Техасі, де зазвичай їх не буває.
Image caption Так виглядає в перші секунди спалах на Сонці, якщо зняти її в різному світловому діапазоні
"Наш світ постійно омивається сонячною енергією, - пояснює один з керівників проекту з Університету Джонса Хопкінса Нікі Фокс. - Але у нас немає чіткого розуміння, що за механізми несуть до нас сонячний вітер, і саме це ми збираємося з'ясувати".
Однак є у місії і абсолютно практичний сенс. Вчені сподіваються, що за допомогою цього дослідження вони зможуть краще зрозуміти природу сонячного вітру - і, можливо, навчитися передбачати космічну погоду.
Наприклад, найближчим часом планується відправити перших людей на Марс . Місія триватиме три з половиною роки, і якщо за час польоту на Сонце відбудеться досить інтенсивна спалах, то все астронавти загинуть. На Землі від космічного випромінювання нас захищає магнітосфера планети, у відкритому ж космосі сховатися від сонячного вітру неможливо - його раптовий порив може знищити електроніку корабля і викликати незворотні мутації в ДНК екіпажу.
У саме пекло
"Паркер" повинен відповісти на кілька запитань - зокрема, чому прискорюється сонячний вітер, і як заряджених частинок вдається досягати близькосвітлових швидкостей. Для цього йому потрібно буде максимально наблизитися до Сонця, занурившись у верхні шари атмосфери зірки.
За словами однієї з керівників місії Николин Віаллі, "у нас є можливість засунути градусник в саму корону (так називають зовнішні шари атмосфери Сонця - Бі-бі-сі) і подивитися, як піднімається температура".
Image caption Першовідкривач сонячного вітру Юджин Паркер в Університеті Чикаго
Але як "засунути градусник" в Сонце так, щоб він не розплавився?
Від пекучих променів зонд вкриє безпрецедентна термозахист: екран з багатошарового вуглепластика товщиною близько 12 см і складна система з семи датчиків, завдання якої - автономно, без сигналу з Землі, контролювати, щоб апарат завжди був повернутий до Сонця потрібної, тобто захищеної, стороною.
Варто "Паркеру" хоча б частково висунутися за захисний екран - і апарат, на створення і запуск якого витрачено 1,5 млрд доларів, ризикує в кращому випадку вийти з ладу, а в гіршому - перетворитися в згусток плазми.
Щоб зрозуміти, як 12-сантиметровий екран може захистити від руйнівного спека зірки, потрібно пам'ятати про різницю між теплом і температурою. Температура вимірює, наскільки швидко рухаються частинки, а тепло - загальна кількість яку переносять ними енергії. Частинки можуть рухатися з неймовірною швидкістю (висока температура), але якщо їх кількість невелика, то і передати багато енергії вони не зможуть. Наприклад, ви можете безболісно ненадовго засунути руку в розігріту духовку - але не в киплячу воду.
У відкритому космосі - в умовах майже повного вакууму - частинок, здатних розігріти апарат, мізерно мало. Верхні шари сонячної корони надзвичайно розріджені, і хоча температура там сягає мільйонів градусів, захисний екран "Паркера" нагріється тільки до 1300-1400 градусів.
При цьому сам апарат буде працювати в досить комфортних умовах близько 30 градусів за Цельсієм, а "хвіст" триметрового зонда, відвернута від Сонця, і зовсім буде занурений в справжній космічний холод - близько 130 градусів нижче нуля. Задню частину "Паркера" навіть доведеться нагрівати додатково, щоб могла нормально працювати розташована там електроніка.
17 років очікування
Володимир Красносельских - співробітник французького Національного центру наукових досліджень, його команда відповідає за магнітні датчики одного з чотирьох встановлених на "Паркера" інструментів під назвою FIELDS. Завдання приладу - вимірювати електричні і магнітні поля навколо апарата.
Саме розробникам FIELDS з Університету Берклі належить ідея "тарганів вусів" - тонких датчиків, винесених за межі захисного екрану для більш точного вимірювання різниці потенціалів електричного поля. Сам Володимир порівнює їх з клемами автомобільного акумулятора.
Image caption Володимир Красносельских чекав запуску 17 років - але з ще більшим нетерпінням чекає перших результатів місії
Володимир розповідає, що спочатку паралельно з "Паркером" планувалося запустити аналогічний зонд Європейського космічного агентства. Апарати повинні були проводити вимірювання на відстані 10 і 60 радіусів від Сонця, але європейську місію довелося відкласти на 2020 рік.
Роботу над проектом FIELDS Володимир почав ще в 2001 році - так що цього запуску НАСА він чекав 17 років. Вченому особливо прикро, що стартував "Паркер" тільки тоді, коли йому вже пора на пенсію і він вже не зможе набрати власну команду для аналізу зібраної приладом інформації.
"Запуск для нас не найцікавіше, ми чекаємо перших даних, - говорить Красносельских. - Адже дотепер ніхто нічого подібного не робив. Унікальна не тільки сама місія, а й наш експеримент на ній".
При цьому зібрані на Сонце дані вимірів апарат зможе передати вченим, тільки коли повернеться до Землі - точніше, наблизиться до неї на мінімальну відстань. А цей "тур" становить 88 днів - ще майже три місяці болісного очікування після запуску.
При цьому поки ніхто точно не знає, які саме результати принесе місія - і коли їм вдасться знайти практичне застосування.
Володимир сумно жартує, що наука, якої він займається, з одного боку, недостатньо фундаментальна, щоб отримувати за неї Нобелівську премію (її не заслужив навіть сам Юджин Паркер, незважаючи на всі свої відкриття), а з іншого - недостатньо прикладна, щоб на неї охоче виділяли гроші.
"Нам постійно доводиться переконувати людей в тому, що те, чим ми займаємося, дійсно потрібно, - посміхається Красносельских. - Але давайте дочекаємося черговий інтенсивної спалахи на Сонці - і тоді все скажуть: яку ж корисну роботу робили ці вчені!"