مسبار باركر

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى التنقل اذهب إلى البحث
مسبار باركر
Digital model of a spacecraft with a bus attached to a larger sun-shield. Two small solar panels are attached to the side of the bus, along with four rear-facing antennas.
مسبار باركر
Artwork of the spacecraft next to the Sun, enclosed in a circle with a yellow border. The words "Parker Solar Probe" are placed around the interior of the border, while the words "a mission to touch the Sun" are written inline in a smaller font in the bottom right of the image.
شارة رسمية لمهمة "مسبار باركر"

طبيعة المهمة الفيزياء الشمسية
المشغل وكالة ناسا · مختبر الفيزياء التطبيقية
الموقع الإلكتروني solarprobe.jhuapl.edu
مدة المهمة المخطط له: 6 سنوات و(321 يوم)
خصائص المركبات الفضائية
المصنع مختبر الفيزياء التطبيقية
وزن الإطلاق 685 كـغ (1,510 رطل)[1]
الوزن الجاف 555 كـغ (1,224 رطل)
الحمولة 50 كـغ (110 رطل)
الأبعاد 1.0 م × 3.0 م × 2.3 م (3.3 قدم × 9.8 قدم × 7.5 قدم)
الطاقة 343 W (at closest approach)
الطاقم ؟؟؟
بداية المهمة
تاريخ الاطلاق 12 أغسطس 2018
الصاروخ Delta IV Heavy / Star-48BV[2]
موقع الاطلاق قاعدة كيب كانافيرال للقوات الجوية SLC-37
المتغيرات المدارية
النظام المرجعي مدار شمسي المركز
نقطة الحضيض 0.040 AU (6.0 مليون كـم; 3.7 مليون ميل)
نقطة الأوج 0.730 AU (109.3 مليون كـم; 67.9 مليون ميل)
ميل المدار 3.4°
الدور المداري 88 days
الاستجابة
Band Ka band
X band

مسبار باركر هو مركبة فضائية روبوتية من وكالة ناسا في طريقها لاستكشاف هالة الشمس الخارجية.[3][4] سوف تقترب حتى 8.86 نصف قطر شمسي (6.2 مليون كيلومتر أو 3.85 مليون ميل) من سطح الشمس (غلافها الضوئي) ؛ وعند وصولها إلى أقرب نقطة بينها وبين الشمس ستكون سرعتها قد تزايدت شديدا بسبب جاذبية الشمس ووصلت إلى نحو سرعة 700 ألف كم/ساعة (430 ألف ميل/ساعة).[5][6][7]

نبذة[عدل]

تم الإعلان عن المشروع في السنة المالية 2009. حيث قام مختبر الفيزياء التطبيقية بجامعة جونز هوبكنز بتصميم وبناء المركبة الفضائية، والتي كان من المقرر أصلا إطلاقها في عام 2015. تم إعادة جدولة تاريخ الإطلاق إلى صيف عام 2018.[8][9] وتم إطلاقها في الثاني عشر من أغسطس من عام 2018.[10] تعتبر المرة الأولى التي يتم فيها تسمية مركبة تابعة لوكالة ناسا الفضائية على اسم شخص حي تكريما للفيزيائي يوجين باركر.[11][12]

تم تركيب بطاقة ذاكرة تحتوي على أسماء أكثر من 1.1 مليون شخص على لوحة وتثبيتها أسفل الهوائي "عالي الكسب" للمركبة الفضائية في 18 مايو 2018.[13] واحتوت البطاقة أيضًا على صور لباركر الأستاذ الفخري في جامعة شيكاغو ونسخة من أوراقه العلمية لعام 1958.[14]

التاريخ[عدل]

اختبار شريط الضوء في المنشأة
اختبارات بيئية مكثفة لمسبار باركر من قبل وكالة ناسا

ينطلق إسم مسبار باركر من مشروع سابق يسمى " متتبع الشمس " الذي تم تصميمه في التسعينيات من القرن الماضي. ومن المقرر أن تكون البعثات الثلاث الأولى للبرنامج هي "المركبة الشمسية" ، ومهمة استطلاع بلوتو وكيبوت الاستكشافية للحملة بلوتو كويبر إكسبرس ، وبعثة علم الأحياء الفضائي "أورباتر أورباتر" التي تركز على أوروبا.[15] بعد تعيين شون أوكيف مديرًا لوكالة ناسا تم إلغاء البرنامج بأكمله كجزء من طلب الرئيس جورج دبليو بوش للميزانية الفيدرالية الأمريكية لعام 2003.[16]

أدى إلغاء البرنامج أيضًا إلى الإلغاء الأولي لـ مشروع نيو هورايزنز ، وهي المهمة التي فازت في نهاية المطاف بالمنافسة لاستبدال بلوتو كويبر إكسبرس. هذه المهمة التي سيتم إطلاقها في النهاية تعتبر أول مهمة لبرنامج الحدود الجديدة.

في مايو 2017 تم تغيير اسم المركبة الفضائية تكريما للفيزيائي الفلكي يوجين باركر.[17]

نظرة عامة[عدل]

الرسوم المتحركة لمسار باركر من 7 أغسطس 2018 إلى 29 أغسطس 2025
  
Parker Solar Probe ·   الشمس ·   عطارد ·   الزهرة ·   الأرض
السرعة والمسافة
انخفضت السرعة بمقدار 2.9 كلم / س إلى 26 كم / ثانية في 26 ديسمبر (الدائرة الحمراء)

ستكون "مسبار باركر " أول مركبة فضائية تذهب إلى الهالة الشمسية المنخفضة. وسوف يحدد هيكل وديناميات المجال المغناطيسي الاكليلي للشمس ، وفهم كيفية تسخين وتسريع الهالة الشمسية والرياح ، وتحديد العمليات التي تسرّع الجزيئات الحيوية؛ ذلك لأن درجة حرارة سطح الشمس تبلغ نحو 5600 درجة مئوية بينما تصل درجة الحرارة على بعد 1 مليون كيلومتر من الشمس عدة ملايين درجة مئوية ، فكيف يحدث هذا التزايد؟ هذا هو أهم سبب لتصميم هذا المسبار.

في عام 2010 تعدل تصميم مهمة مسبار باركر وخطة إطلاقه بحيث يستفاد من جاذبية كوكب الزهرة لتوجيه المسبار نحو الشمس لكي تكون مساراته حول الشمس عند قطبيها . وخلال دورات متعددة بين الأرض والشمس يتم للمسبار تجميع بيانات عن الشمس ، حيث تمر مسارات المسبار عند مسافة حوالي 8.5 نصف قطر شمسي أو حوالي 6 مليون كم (3.7 مليون ميل) من الشمس.[18] (أنظر شكل المدار للمسبار)

وقد صمم المسبار واجهزته لتحمل درجات حرارة عالية وأشعة قوية ستسقط عليه من الشمس ، لذلك فقد زود بحاجب لحمايته وحماية أجهزته. وتبلغ شدة الاشعة الساقطة عليه من الشمس عنما يكون قريبا منها نحو 650 كيلوواط/م2, أي أشد 475 مرة من شدتها عند مدار الأرض. شكل الدرع الوقائي للمسبار سداسي الشكل ، وهو مركب على واجهة المسبار المقابلة للشمس ، وقطره 3و2 متر وسمكه 4و11 سنتيمتر وهو مصنوع من الكربون المقوى ، ويستطيع تحمل درجة حرارة تبلغ1,370 °م (2,500 °ف) .[1] وتقوم لوحة عاكسة من الألومينا بخفض امتصاص الأشعة الشمسية . كما وضعت أجهزة المسبار ونظمه التقنية في الجزء الوسطي لحاجب الأشعة . وإذا لم يُبنى الحاجب على المسبار لسقطت أشعة الشمس على المسبار مباشرة وأقسدته خلال عدة عشرات من الثوان . وبما أن الاتصال اللاسلكي بالأرض سيستغرق حوالي ثمان دقائق ، فإن على المسبار باركر التصرف بشكل مستقل وسريع لحماية نفسه. ووفقًا لعالم المشروع نيكي فوكس والذي يصفه الفريق بأنه "أكثر المركبات الفضائية ذاتية الاستقلالية على الإطلاق".[19] [20]

المسار[عدل]

سيشمل مسار المركبة الفضائية سبعة تحليقات فينوس على مدى سبع سنوات تقريبًا ليتقلص تدريجيًا مدارها الإهليلجي حول الشمس ، ليصبح الإجمالي 24 مدارًا. ستجري مرحلة العلوم خلال تلك السنوات السبع مع التركيز على الفترات التي تكون فيها المركبة الفضائية الأقرب إلى الشمس. من المتوقع أن تتسبب بيئة الإشعاع الشمسي القريبة في إحداث تأثيرات على شحن المركبات الفضائية وضرر الإشعاع في المواد والإلكترونيات ، وانقطاع الاتصالات وبالتالي فإن المدار سيكون بيضاويًا للغاية مع قضاء وقت قصير بالقرب من الشمس.[21]

الأهداف العلمية[عدل]

الحجم الظاهري للشمس كما يتضح من مدار "مسبار الطاقة الشمسية باركر" مقارنة بحجمه الظاهر المرئي من الأرض.

أهداف المهمة هي[22]:

  • تتبع تدفق الطاقة التي تسخن الإكليل وتسارع الرياح الشمسية.
  • تحديد هيكل وديناميات الحقول المغناطيسية في مصادر الرياح الشمسية.
  • تحديد ما هي الآليات تسريع ونقل جزيئات الطاقة.

التحقيقات[عدل]

من أجل تحقيق هذه الأهداف ستقوم البعثة بإجراء خمس تجارب أو تحقيقات رئيسية[23]:

  • المجالات الكهرومغناطيسية التحقيق (الحقول) - وهذا التحقيق إجراء قياسات مباشرة من الحقول الكهربائية والمغناطيسية وموجات الراديو وكثافة البلازما المطلقة ودرجة حرارة الإلكترون.
  • البحث العلمي المتكامل عن الشمس (ISIS) - سيقيس هذا التحقيق الإلكترونات النشطة والبروتونات والأيونات الثقيلة.
  • التصوير على نطاق واسع لمعيار الطاقة الشمسية (WSPPR) - ستحصل هذه المقاريب البصرية على صور للإكليلوسفير (helona) وكهروسفير (heliosphere) الداخلي.
  • الرياح الشمسية الإلكترونات أشعة الفا والبروتونات (SWEAP).
  • دراسة نظرية لتحقيق أقصى قدر من العائد العلمي من المهمة.

المخطط الزمني المخطط له[عدل]

Perihelion  تعني النقطة في مدار PSP الأقرب إلى الشمس.
Year Events
يناير فبراير مارس أبريل مايو يونيو يوليو اغسطس سبتمبر أكتوبر نوفمبر ديسمبر
2018 أغسطس 12
الإطلاق [24]
نوفمبر 1
الحضيض الشمسي #1
سبتمبر 28
الاقتراب الأول من الزهرة
(المدة 150 يوم)
2019 مارس 31
الحضيض الشمسي #2
أغسطس 28
الحضيض الشمسي #3
ديسمبر 21
الاقتراب الثاني من الزهرة
(المدة 130 يوم)
2020 يناير 24
الحضيض الشمسي #4
يونيو 2
الحضيض الشمسي #5
سبتمبر 22
الحضيض الشمسي #6
يوليو 6
الاقتراب الثالث من الزهرة
(المدة 112.5 يوم)
2021 يناير 13
الحضيض الشمسي #7
أبريل 24
الحضيض الشمسي#8
أغسطس 5
الحضيض الشمسي #9
نوفمبر 16
الحضيض الشمسي #10
فبراير 16
الاقتراب الرابع من الزهرة
(المدة 102 يوم)
أكتوبر 11
الاقتراب الخامس من الزهرة
(المدة 96 يوم)
2022 فبراير 21
الحضيض الشمسي #11
مايو 28
الحضيض الشمسي #12
سبتمبر 1
الحضيض الشمسي #13
ديسمبر 6
الحضيض الشمسي #14
2023 مارس 13
الحضيض الشمسي #15
يونيو 17
الحضيض الشمسي #16
سبتمبر 23
الحضيض الشمسي #17
ديسمبر 24
الحضيض الشمسي #18
أغسطس 16
الاقتراب السادس من الزهرة
(المدة 92 يوم)
2024 مارس 25
الحضيض الشمسي #19
يونيو 25
الحضيض الشمسي #20
سبتمبر 25
الحضيض الشمسي #21
ديسمبر 19
الحضيض الشمسي #22
أول وصول قريب من الشمس
نوفمبر 2
الاقتراب السابع من الزهرة
(المدة 88 يوم)
2025 مارس 18
الحضيض الشمسي #23
يونيو 14
الحضيض الشمسي #24
سبتمبر 10
الحضيض الشمسي #25
ديسمبر 7
الحضيض الشمسي #26

الجدول الزمني للبعثة[عدل]

تم إغفال الإطلاق الأصلي المخطط له في 11 أغسطس 2018 بعد تأخير نتج عن انتهاء صلاحية نافذة الإطلاق اليومية. تشمل النافذة الكاملة فرصة واحدة يوميًا من 11 أغسطس إلى 23 أغسطس 2018. ومن المخطط إطلاقه في 12 أغسطس 2018.

المراجع[عدل]

  1. أ ب Parker Solar Probe - Extreme Engineering. NASA. نسخة محفوظة 24 أغسطس 2018 على موقع واي باك مشين.
  2. ^ Clark، Stephen (March 18, 2015). "Delta 4-Heavy selected for launch of solar probe". Spaceflight Now. اطلع عليه بتاريخ March 18, 2015. 
  3. ^ Parker Solar Probe - Extreme Engineering. NASA.
  4. ^ "Parker Solar Probe Ready for Launch on Mission to the Sun". NASA. Retrieved August 10, 2018.
  5. ^ Chang, Kenneth (11 August 2018). "NASA Delays Parker Solar Probe Launch". The New York Times. Retrieved 11 August 2018.
  6. ^ Clark, Stephen (March 18, 2015). "Delta 4-Heavy selected for launch of solar probe". Spaceflight Now. Retrieved March 18, 2015.
  7. ^ "Parker Solar Probe Science Gateway | Parker Solar Probe Science Gateway". sppgway.jhuapl.edu. Retrieved October 9, 2017.
  8. ^ Applied Physics Laboratory (November 19, 2008). "Feasible Mission Designs for Solar Probe Plus to Launch in 2015, 2016, 2017, or 2018" (PDF). Johns Hopkins University. Archived from the original (.PDF) on April 18, 2016. Retrieved February 27, 2010.
  9. ^ "Mcnamee Chosen to Head NASA's Outer Planets/Solar Probe Projects". Jet Propulsion Laboratory. National Aeronautics and Space Administration (NASA). April 15, 1998. Archived from the original on January 2, 2017. Retrieved January 2, 2017.
  10. ^ "Parker Solar Probe Launches on NASA Voyage to 'Touch the Sun'" (باللغة الإنجليزية). اطلع عليه بتاريخ 13 أغسطس 2018. 
  11. ^ Maddock, R.W.; Clark, K.B.; Henry, C.A.; Hoffman, P.J. (March 7, 1999). "The Outer Planets/Solar Probe Project: "Between an ocean, a rock, and a hot place"". IEEE Xplore. Institute of Electrical and Electronics Engineers · Institution of Engineering and Technology. Archived from the original on January 2, 2017. Retrieved January 2, 2017.
  12. ^ Berger, Brian (February 4, 2002). "NASA Kills Europa Orbiter; Revamps Planetary Exploration". Space.com. Purch Group. Archived from the original on February 10, 2002. Retrieved January 2, 2017.
  13. ^ Savage, Donald (November 29, 2001). "NASA Selects Pluto-Kuiper Belt Mission Phase B Study". National Aeronautics and Space Administration (NASA). Archived from the original on July 8, 2015. Retrieved July 9, 2015.
  14. ^ Hand, Eric (June 25, 2015). "Feature: How Alan Stern's tenacity, drive, and command got a NASA spacecraft to Pluto". Science (journal). American Association for the Advancement of Science. Archived from the original on June 26, 2015. Retrieved July 8, 2015.
  15. ^ Fazekas, Andrew (September 10, 2010). "New NASA Probe to Dive-bomb the Sun". National Geographic. 21st Century Fox / National Geographic Society. Archived from the original on January 2, 2017. Retrieved January 2, 2017.
  16. ^ Landis, Geoffrey A.; et al. (2008). Solar Power System Design for the Solar Probe+ Mission (PDF). 6th International Energy Conversion Engineering Conference. July 28-30, 2008. Cleveland, Ohio. AIAA 2008-5712.
  17. ^ The Solar Probe Plus Mission: Humanity’s First Visit to Our Star. (PDF). N. J. Fox, M. C. Velli, S. D. Bale, R. Decker, A. Driesman, R. A. Howard, J. C. Kasper, J. Kinnison, M. Kusterer, D. Lario, M. K. Lockwood, D. J. McComas, N. E. Raouafi, A. Szabo. Space Science Reviews. December 2016, Volume 204, Issue 1–4, pp 7–48. doi:10.1007/s11214-015-0211-6
  18. ^ See data and figure at "Solar Probe Plus: The Mission". Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory. 2017.
  19. ^ Parker Solar Probe - Check123, Video Encyclopedia, retrieved June 1, 2017
  20. ^ اكتب عنوان المرجع بين علامتي الفتح <ref> والإغلاق </ref> للمرجع bbc22jl18
  21. ^ Scharf, Caleb A. "The Fastest Spacecraft Ever?". Scientific American Blog Network.
  22. ^ "Solar Probe Plus: A NASA Mission to Touch the Sun:". Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory. September 4, 2010. Retrieved September 30, 2010.
  23. ^ Burgess, Matt. "Nasa's mission to Sun renamed after astrophysicist behind solar wind theory". Retrieved January 1, 2018.
  24. ^ "Launch Schedule – Spaceflight Now". spaceflightnow.com (باللغة الإنجليزية). اطلع عليه بتاريخ July 6, 2018.