Как связаться с космосом
Контакт с космосом: как спутниковая связь обеспечит быстрым интернетом всех жителей Земли
В конце мая произошло историческое событие, оно приблизило жителей планеты к высокоскоростному спутниковому интернету. Компания SpaceX завершила первый этап первой фазы миссии Starlink 28. На низкую околоземную орбиту вывели последние 60 спутников для полного заполнения ближайшего к Земле слоя. Дальше они планируют запустить еще несколько тысяч аппаратов на более дальние расстояния. Все это для того, чтобы обеспечить доступ к спутниковой связи из любой точки планеты. О том, что такое спутниковая связь и как она изменит жизнь каждого жителя планеты, рассказывает директор по информационным технологиям Yota Андрей Жикин.
Читайте «Хайтек» в
Соты против спутника
Сначала разберемся, как устроена сотовая связь. Представьте работу телефонисток: они получали звонок, узнавали номер для соединения, находили нужное гнездо на коммутаторе и, если оно не занято, соединяли проводом два гнезда, соответствующие номерам собеседников. Сотовая связь работает по той же схеме, но вместо приветливых девушек — базовые станции. Они принимают сигнал с устройства, выясняют, куда его нужно направить, находят ближайшую к этому месту станцию. Там контроллер выделяет свободный канал для связи. Если станция перегружена, установить соединение не получится. Многие сталкивались с такой ситуацией в новогоднюю ночь: тысячи пользователей одновременно звонят близким и «занимают» все каналы базовых станций.
У каждой базовой станции есть ограниченная зона покрытия. Чтобы сигнал не прерывался, эти зоны должны пересекаться. Поэтому территории, где обслуживают абонентов, делят на шестиугольные ячейки, похожие на соты. В каждый угол помещают базовую станцию и соединяют с центральной оптико-волоконным кабелем.
Прокладывание кабелей и строительство вышек — главные проблемы сотовой связи. В труднодоступных зонах устанавливать оборудование неудобно и часто невыгодно. Поэтому во многих местах Земли до сих пор нет сотовой связи. В России с ее огромной территорией вопрос цифрового неравенства очень важен: в 2014 году вышло постановление правительства о том, что универсальные услуги связи нужно предоставлять даже малонаселенным пунктам.
Спутниковая связь решает эту проблему. Спутник получает сигнал с наземной станции и транслирует его на другие объекты в зоне покрытия. Радиус действия спутников больше, чем у базовых станций, а в космосе можно расположить устройства в любой точке — даже над океанами или районами вечной мерзлоты. Глобальная спутниковая сеть (чем и занимается Starlink) — лучшая возможность обеспечить связь на всей территории Земли.
Но и здесь есть сложности. Сигнал со спутников пока не очень стабилен, а для высокого качества связи нужно использовать не только большие антенны, но и довольно сложные устройства для подавления шумов и помех. На спутниковую связь сильнее, чем на сотовую, влияет погода и эффекты в атмосфере. Кроме того, сотовую связь удобнее использовать в пути. Спутники требуют установки стационарного оборудования для приема сигнала, и хотя в Starlink обещают разработать мобильную систему передачи и приема сигнала, неизвестно, насколько хорошо она себя покажет при передвижениях пользователя на поезде или в метро.
Рынок спутниковой связи растет во всем мире. Лидирует Starlink
Рынок спутниковой связи в России постоянно растет. 2020 год не стал исключением: по сравнению с 2019 годом рост составил 9%. Главные компании, которые занимаются спутниковым интернетом — это konnect, «Газпром космические системы» и РТКомм. В 2021 году может появиться еще одна серьезная компания. Россия приступит к развертыванию спутниковой группировки в рамках программы глобальной связи «Сфера». Для этого планируют объединить спутниковую навигационную систему ГЛОНАСС, системы дистанционного зондирования Земли, спутниковые системы связи «Экспресс-РВ» и «Гонец». Проект хотят запустить к 2030 году.
Глобальные операторы тоже показывают в России хорошие результаты. Компания Iridium — пока единственный спутниковый оператор со 100% покрытием на Земле — обслуживает больше 6 тыс. пользователей и 79 тыс. IoT-устройств.
Завершение миссии Starlink 28, скорее всего, еще больше простимулирует рост рынка спутниковой связи и изменит распределение сил. Сейчас многие операторы работают только на ограниченной территории — например, только в одной стране — и предоставляют специализированные услуги (обслуживают промышленный IoT). Система Starlink обеспечит спутниковую связь на всей территории Земли для всех потребителей. С компанией Илона Маска может соперничать Iridium, но, учитывая масштабы проектов, скорее всего, Starlink выйдет в лидеры. В группировке Iridium работает всего 82 аппарата, а первый «слой» системы Starlink насчитывает 1 635 спутников. А с увеличением числа ретрансляторов растет качество и стабильность связи.
Области применения: слежка за редкими животными, доставка вакцины и интернет в суровом климате
Плюсы спутниковой связи можно оценить уже сейчас. Ее, например, применяют для освоения труднодоступных зон, таких как Арктика. Это важный для экономики страны регион, где есть месторождения угля, нефти, газа, алмазов и руд. Новая инфраструктура поможет в исследовании региона и работе предприятий. Помимо этого, в арктической зоне есть много удаленных друг от друга и от крупных городов населенных пунктов, жители которых не могут даже вызвать помощь. Из-за суровых климатических условий построить станции и провести кабели там нельзя. Поэтому спутники — единственный доступный вариант.
Спутниковую связь активно применяют в промышленном IoT. Часто передача данных осуществляется из удаленных регионов, где, к примеру, происходит добыча полезных ископаемых. Доставлять и получать информацию из таких зон можно только с помощью спутников. Из-за развития сервисов машинного взаимодействия нужно обмениваться сигналами очень быстро. Иногда информация передается с одного дрона на другой или отправляется на борт корабля в открытом море. В таких случаях использовать физические кабели невозможно.
Примеры использования спутниковой связи можно найти в экологии. В природоохранных заповедниках применяют трекер-ошейники для отслежививания животных, выпущенных в естественную среду. British Petroleum с помощью дронов Flylogix и спутниковой связи собирает данные о загрязнении побережий метаном. Потенциально спутники помогут искать очаги возгорания лесных пожаров и восстанавливать связь после стихийных бедствий.
Спутниковая связь помогает бороться с распространением COVID-19. Не так давно Iridium объединился со Swoop Aero для доставки вакцины в отдаленные уголки мира. Системы Iridium позволяют контролировать местоположение и состояние упаковок с препаратом.
Будущее спутниковой связи: полтора миллиарда человек, подключенных к сети, и интернет в отдаленных регионах Земли
Спутниковая связь только набирает обороты. Добывающие предприятия смогут наладить удаленную коммуникацию между разными площадками и офисами. Специалистам не придется выезжать на точку в случае поломки или при необходимости провести инструктаж для новой бригады специалистов. Все консультации могут проходить по видео.
То же самое касается бизнеса: где бы ни находилось производство или склад, все этапы работы с продукцией отслеживаются с помощью IoT-инструментов в режиме реального времени. Внедрение удаленного видеонаблюдения для контроля за работой предприятий станет гораздо доступнее. Наконец, спутники помогут вести бизнес в труднодоступных регионах. При этом спутниковая система способна передавать данные быстрее, чем сотовая. Сейчас главный вопрос в том, чтобы наладить взаимодействие между аппаратами и обеспечить соединение без помех.
Спутниковая связь — главный инструмент борьбы с цифровым неравенством. Сегодня у 60% населения планеты нет доступа к высокоскоростному интернету, а 1,6 млрд человек не могут воспользоваться мобильной сетью. Благодаря спутникам интернет и мобильная связь на Земли станут безграничными.
Но это не означает, что мы наблюдаем закат сотовой эпохи. Спутниковая связь пока менее стабильна, прогнозируема и доступна. Сотовые операторы тоже постоянно растут, развиваются и предлагают все более выгодные и удобные решения. Поэтому в будущем у пользователей будет в два раза больше возможностей, а тип связи, скорее всего, клиенты будут выбирать под конкретную задачу.
Кроме того, космический сегмент, возможно, интегрируют с другими технологиями для расширения возможностей стандарта 5G. Спутники можно использовать для создания гибридной конфигурации. Они будут состоять из широковещательной и широкополосной инфраструктур, обеспечивающих услуги 5G для пользователей. В результате удастся добиться всеобщей связи «всего, всегда и везде».
Как говорить с космосом? Общение с космосом на удачу
Многочисленные проблемы, неурядицы, конфликты и стрессы изо дня в день высасывают энергию. Откуда брать силы? Перед нами, точнее над нами, простирается бесконечный и неисчерпаемый источник самой благой энергии — космос.
Космическая энергия
Космические энергии пронизывают всю вселенную. Они — те невидимые нити, которые держат все мироздание. И люди тут не исключение. Как бы пафосно это ни звучало, но мы все — дети космоса. Мы способны воспринимать силу. Другой вопрос, что большинство из нас этого не хочет делать, потому что «связь с космосом» сегодня звучит как насмешка.
Но смеяться тут не над чем. Каждый из нас в той или иной мере на себе ощущает воздействие космических сил и иногда очень явственно. Например, созерцание звездного неба будит сильные эмоции восхищения и радости, а порой зовет отправиться в путешествие. В лунные ночи создаются многие гениальные произведения. А сияющее солнце поднимает настроение и дарит запас энергии.
Да, связь между нами и космосом очевидна. Поэтому есть много различных методик, помогающих поддерживать живительную связь с космосом и использовать их для собственного блага.
Вы спросите — что это дает? В первую очередь возможность расти духовно, в буквальном смысле вверх. Да, матушка-Земля нам тоже передает энергию, мы от нее активно подпитываемся. Но проблема в том, что все энергии, которыми так щедро делится с нами Земля, — сугубо материальные. Слишком тяжелые, для духа и души они не дают ровным счетом ничего.
Космические же энергии — это тонкие энергии из светлого или, если хотите, горнего мира. Именно они развивают наш высший интеллект, активизируют творческий импульс, одаривают гениальными идеями, усиливают интуицию, раскрывают таланты, в том числе экстрасенсорные, предоставляют возможность заглянуть в свой собственный микрокосм и понять себя. Они же дают силы двигаться вперед и достигать желаемого.
Как разговаривать с космосом
Диалог с космосом — это не метафора, а реальная методика. С космосом рекомендуется разговаривать. Слово — это единица информации, которая легко достигает космического пространства.
О чем можно разговаривать с космосом? О чем угодно! Делиться своими проблемами, печалями и надеждами. Посылать добрые пожелания для себя и для окружающих. Загадывать желания и озвучивать их. Кто-кто, а космос их обязательно услышит. И постарается исполнить.
Лучшее время для разговоров с космосом — раннее утро или поздний вечер, перед сном или сразу после пробуждения. Очень важно, чтобы было тихо, темно и не мешали посторонние. Разговор по душам с космосом не терпит чужих вмешательств ни в каком виде.
Подобная практика дает возможность очиститься от скопившегося негатива, рассеивает отрицательную энергию и раскрывает каналы для принятия положительной энергии.
Все в ваших руках, поэтому их нельзя опускать
Опытные люди говорят, что космос в этих диалогах не молчит, а отвечает — его ответы всплывают в голове сами по себе, непроизвольно. Главное, их понять, а иногда — и правильно растолковать. И чем больше вы будете разговаривать с космосом, тем лучше начнете понимать его мудрость, которой он будет делиться с вами.
Прекрасное средство для общения с космосом — визуализация космических энергий. Это даст возможность подключиться к космическим каналам и черпать оттуда энергию для здоровья и творчества.
Например, можно представлять себе огромную золотую каплю, которая сверху опускается на вас, обволакивая, словно кокон. Или золотой дождь, окутывающий теплой сверкающей пеленой.
Вам знакомо выражение «Выше головы не прыгнешь?». Это заблуждение. Человек может всё
Можно вообразить, как из вашего сердца (где находится важная сердечная чакра) растет и ширится чудесное фиолетовое дерево, оно становится шире и шире…
А если хотите узнать ответ на интересующий вопрос, то мысленно задайте его и представьте перед собой экран, излучающий розово-золотистый свет. При максимальном сосредоточении вы сможете увидеть на этом экране ответ на ваш вопрос. Ведь во Вселенной есть ответы на любые вопросы…
Загадать желание космосу
Ну а что касается исполнения желаемого с помощью космических энергий, то здесь тоже довольно просто.
Сядьте или лягте в удобном тихом месте, где вас никто не побеспокоит. И постарайтесь полностью расслабиться. Почувствуйте, как напряжение стекает с вас, словно густая жидкость. Старайтесь дышать глубоко и медленно.
Ставьте в жизни цели, ведь цель — это мечта, которая осуществляется к точно указанному сроку.
Когда полностью расслабитесь, включайте свое воображение на максимум и начинайте представлять во всех подробностях то, что желаете получить. Если это предмет — то буквально физически ощутите его. Если ситуация — представьте, как она происходит, что говорят люди, что ощущаете вы.
Закрепите полученный визуальный образ положительной фразой. Например, такой: «Да, именно так все и будет».
В этой практике очень важно наслаждаться создаваемым вами образом и радоваться ему так, как радуется ребенок желаемому подарку. Если же восхищаться не получается, значит, космос намекает, что то, о чем вы грезите, возможно, не ваше.
Как NASA связывается с космическими аппаратами, находящимися от нас в миллиардах километрах?
Иногда, читая посты, в которых есть изображения марсианских пустынь, вулканов на спутниках Юпитера, гор на Плутоне, то можно найти комментарии, общее содержание которых приблизительно таково:
У меня вай-фай в соседней комнате не ловит/мобильный интернет в подъезде отрубается, а они фотки в высоком разрешении получают с расстояния в 1000050000 км. Как?
Нет никаких секретов — аналогичным образом ваш телефон связывается с абонентом, роутер раздаёт wi-fi, а радио ловит музыку во время поездки в машине. Всё это возможно благодаря радиоволнам.
Основной принцип не меняется — для передачи данных всё так же используются радиоволны. Но ловят их уже не слабеньким-преслабеньким мобильным приёмничком, а здоровенным радиотелескопом. Для этого была специально разработана Сеть дальней космической связи НАСА (NASA deep space network), представляющая собой 3 комплекса из нескольких «тарелок», расположенных в различных уголках нашей планеты.
Радиотелескоп диаметром 70 метров близ Мадрида, Испания. Вверху справа — созвездие Ориона. Фото Miguel Claro.
Радиообсерватории расположены в США (Голдстоун), Испании (недалеко от Мадрида) и Австралии (Канберра). Каждая имеет в своем вооружении мощный 70-метровый радар, способный добраться до самых далёких мест в Солнечной системе. Имеются тарелки и поменьше.
Комплекс начал работать в начале 1960-годов. Цель его создания — связь с космическими аппаратами, радиолокация планет Солнечной системы и исследования космоса в радиодиапазоне.
Расположение обсерваторий не является случайным — все они равноудалены друг от друга на 120 градусов по долготе, таким образом все 3 наблюдательных пункта обеспечивают 360-градусный охват небесной сферы. В случае, когда один радар теряет из виду космический аппарат (например, вследствие суточного вращения Земли межпланетная станция уходит за горизонт), его тут же может «подхватить» телескоп с другого конца планеты.
Вид на северный полюс Земли. Любой космический аппарат, расположенный на высоте 30 тысяч километров и выше, будет находиться в зоне видимости как минимум одной обсерватории.
Комплекс в Канберре, Австралия. Фото: NASA.
Если мощности на Земле не особо ограничены, то мощность передатчика, расположенного на космическом аппарате, довольно-таки оооооочень сильно отличается от земного. Ограничен и диаметр антенны. В случае с «Вояджерами» (2 межпланетные станции-близнецы, запущенные в 1977 году для исследования планет-гигантов) диаметр антенны составляет всего 3,7 метра. Сейчас один из аппаратов, Вояджер-2, находится на расстоянии около 17.5 миллиардов км (это 16 световых часов) от нашего дома. Мощность его сигнала, принимаемого на Земле, составляет приблизительно 5,3*10^-16 милливатт. Много это или мало? Это безумно слабый сигнал. В десятки миллионов раз слабее, чем сигнал от базовой станции, который ловит сейчас ваш мобильный телефон. Мощность же передатчиков на самих телескопах различна и может составлять 2000-10000 ватт (возможно больше/меньше). Ваш вай-фай роутер выдает сигнал, используя 0,1-ваттный передатчик.
Скорость передачи данных с зонда — 20 байтов в секунду. Удивительно, но человечество всё ещё связывается с этим небольшим аппаратом, который в настоящее время покидает Солнечную систему. «Вояджер-1» улетел ещё дальше (больше 20 миллиардов километров), от него сигнал ещё слабее и скорость соединения тоже хуже, но и он до сих пор контролируется человеком.
Вояджер-1 — самый далёкий рукотворный объект на сегодняшний день. И самый быстрый. Находится на расстоянии более 21 миллиарда километров и продолжает уходить от нас на скорости в 17 км/с относительно Солнца. Он до сих пор отправляет на Землю телеметрию.
Для её приёма используются 70-метровые тарелки.
Вообще, затухание волн в космосе — довольно существенная проблема. Мощность их может падать тупо из-за рассеяния в пространстве. Например, сигнал от станции, находящейся на орбите Сатурна (а это почти 1,4 миллиарда километров от Земли), направленный в сторону нашей планеты, дойдя до нас, рассеется на расстояние в 300 миллионов километров (диаметр земной орбиты). Вот и приходится строить огромные радиотелескопы, чтобы собирать хоть какие-то крупицы информации. Кстати, для того, чтобы знать, в каком месте находится Земля, станции используют звёзды. Это может быть и Солнце, а может и Сириус.
«Новые горизонты», другой агрегат НАСА, отправленный в 2006 году изучать Плутон, успешно выполнил миссию, собрав гигабайты информации о карликовой планете. Приём вёлся на самые крупные телескопы в арсенале Сети дальней связи. Несмотря на колоссальное (ну насколько это было возможно) усиление сигнала 2,1-метровой антенной зонда, расстояние в 4,5 миллиарда километров и куча космических помех сделали своё дело — мощность сигнала упала в 12*10^22 раза (на минуточку, это число с 22 нулями), составляя жалкие 1,6*10^-15 милливатта при приёме. Пропускная способность этого канала около 125 байт в секунду. Несмотря на столь плохой «интернет», «Новые горизонты» передали очень много фотографий и научных данных на Землю. Отправка заняла 15 месяцев.
Атмосфера Плутона, подсвеченная Солнцем. Фотография сделана межпланетной станцией «Новые горизонты». Максимально естественные цвета. Размер изображения на сайте НАСА составляет около 400 КБ. Таким образом, данное фото передавалось около 54 минут 🙂
Для установления прочной связи с зондами, летающими относительно недалеко от Земли (Солнце, Луна, Марс и тому подобное), вполне достаточно 34-метровых тарелок. Однако в чрезвычайных ситуациях в дело вступают самые большие радиотелескопы дальней связи. Именно они (вкупе с другими радарами) использовались для спасения экипажа миссии «Аполлон-13» и солнечного спутника SOHO.
Отдельно стоит упомянуть задержку сигнала. Радиоволны, распространяясь со скоростью света, преодолевают расстояние до Вояджера-1 за 19,5 часов. А вот отклик от аппарата о выполнении команды придёт уже через 39 часов (пинг аж 140400000 мс!). Это то же самое, как если бы вы играли с радиоуправляемой машинкой, и она ехала бы вперёд через 39 часов после того, как вы нажали педаль газа на пульте. Остальные 38 часов 59 минут 59 секунд она бы просто стояла перед вами, не реагируя ни на что.
У НАСА есть специальный сайт, где любой желающий может посмотреть, где какой телескоп принимает/отправляет сигнал с аппаратов, частоту, мощность, скорость соединения и прочие штуки.
Исследователи космоса
10.5K постов 39.4K подписчика
Правила сообщества
Какие тут могут быть правила, кроме правил установленных самим пикабу 🙂
На самом деле, радиоуправляемая машинка поедет вперед уже через 19.5 часов после того, как вы нажмите педаль. Но вот узнать о том, что она поехала, куда именно поехала, и поехала ли вообще, вы сможете только через 39 часов после нажатия.
Когда с Москвы выезжаешь, видно такую штуку 🙂 Такая внеземная хреновина со стороны.
Это было супер познавательно, спасибо тебе
В миллиардах километров.
А почему нельзя использовать ретрансляторы на орбите Земли? Там и размеры можно побольше сделать, и атмосфера перестает влиять, и радиопомех поменьше.
Познавательно, но мощность радио сигнала обычно указывают в дБм (децибел на милливат), это гораздо нагляднее чем 1,6*10^-15. Кстати, не знаете, на какой частоте сигнал передается?
Есть сайт,где можно смотреть телеметрию со спутников?
Если ехать по Щёлковской трассе от МКАДа, будете проезжать «Медвежьи Озёра». Там находится центр космической связи. С трассы хорошо видна через поле система «лопухов», побольше, поменьше и троссовых антенн.
Интересен такой вопрос. С середины прошлого века мы широко используем радиосвязь. Как далеко распространяются эти волны? Скажем если на центраве есть ццивилизация нашего уровня и она направила свои радары на нас, то получит ли она что-то кроме шума?
а на спутниках антенны направленные стоят или как?
Не совсем понятно. Антенны на спутнике направленные или нет? Если направленные, то как они удерживают направление на Землю? Ведь земля постоянно движется по орбите. А если не направленные, то сомневаюсь, что вобще сигнал можно уловить.
У меня один огромный вопрос. Те мощности которые принимаются радиоантеннами которые озвучивает автор ниже белого шума и собственных шумов приёмника. Снизив уровень шумов собственно приёмника за счёт охлаждения, но от общего радиофона выглядит натянуто. И какие батареи у удалённых объектов для таких мощностей. Света звезды практически нет на таком удалении. Действительно много вопросов которые сложно объяснить.
А на какой собственно частоте все это происходит? Или частотах?
ТС, спасибо за пост, прочитал с интересом!
Сделаешь такой же про отечественные телескопы? У нас же ш есть чёнить в закромах, а то всё НАСА, НАСА.
Представляю, пачку фоток полтора года качать. И вдруг на 99% обрыв, надо было download master ставить XD
Когда смотришь на счёт за отопление зимой
Полетит ли пилотируемый «Лего-Союз»: проект набрал необходимые 10 000 подписей
В начале декабря нашумевший «Лего-Союз» собрал 10 000 подписей, чтобы «Лего» рассмотрели его для продажи. Напоминаем — пользователь The Half Blood Baron придумал и выложил конструкторский набор «Союзом» на ideas.lego.com. Сайт организован для подачи идей для нестандартных проектов конструкторов напрямую в «Лего». Если он набирает 10 000 подписей, то ему дают «зелёный свет» для рассмотрения.
Благодаря сайту ideas.lego.com на прилавках можно увидеть наборы: «Сатурн 5», МКС, сериал «Друзья», фильм «Один дома» и т. д.
«Этот проект переходит из стадии идеи в стадию обзора. «Совет по обзору Лего», состоящий из дизайнеров, менеджеров по продукту и других ключевых членов команды, изучит эту идею. Мы построим концептуальные модели и определим, соответствует ли эта концепция нашим высоким стандартам в отношении того, что нужно для того, чтобы стать продуктом Лего», — написали представители «Лего» на странице «Союза».
Стыковка SpaceX CRS-24 Dragon cargo с МКС
Ранним утром в среду (22 декабря) на Международную космическую станцию прибыла капсула SpaceX Dragon с набором научного оборудования и рождественскими угощениями для астронавтов на орбитальной станции.
Автономный корабль снабжения Dragon пришвартовался к МКС в 3:41 утра по восточному стандартному времени (08:41 по Гринвичу), раньше запланированного времени стыковки в 4:30 утра.
Он припарковался к порту модуля Harmony станции, а астронавты NASA Раджа Чари и Том Маршберн наблюдали за стыковкой.
Капсула Dragon стартовала в рамках грузовой миссии CRS-24 рано утром во вторник (21 декабря) на ракете SpaceX Falcon 9 из Космического центра Кеннеди во Флориде.
Dragon доставил 6 500 фунтов (2 949 кг) исследовательских экспериментов и материалов для экипажа. До Рождества осталось несколько дней, и NASA приготовило особый ужин для семи астронавтов на космической станции.
Дотронуться до Солнца: зонд NASA стал первым объектом, коснувшимся атмосферы Солнца
Юджин Паркер в середине
«Паркер» весит 635 кг при размерах 3×1 метра. Он оснащён различным оборудованием для изучения магнитных полей, плазмы и частиц солнечной энергии, а также камерами для съёмки короны и солнечных ветров. Чтобы не сгореть при приближении к Солнцу, Parker защищён тепловым щитом толщиной 11 см из углепластика, способного выдерживать температуры около 1 370 С. Всего в ходе миссии, чья длительность составляет около 7 лет, аппарат пролетит рядом с Солнцем 24 раза.
У Солнца нет твёрдой поверхности, но зато у него есть перегретая атмосфера, состоящая из нескольких слоёв.
Космический корабль НАСА впервые коснулся Солнца
Солнечный зонд Паркера прошел через границу и вошел в атмосферу Солнца, собирая данные, которые помогут ученым лучше понимать звезды.
на картинке: Визуализация солнечного зонда Паркера НАСА, входящего в корону Солнца.
И так всегда
Коснуться Солнца: впервые зонд достиг атмосферы нашей звезды
В научной работе, опубликованной 14 декабря 2021 года, ученые сделали вывод, что впервые в истории человечества рукотворный аппарат «пощупал» атмосферу Солнца. По данным учёных, это произошло 28 апреля 2021 г., когда зонд «Паркер» (Parker Solar Probe), запущенный в 2018 г., приблизился к Солнцу на рекордно минимальное расстояние — 7,87 млн км. Данные показывают, что он впервые оказался внутри короны, внешнего слоя атмосферы Солнца. «Паркер» провёл в прямом контакте с солнечной плазмой в общей сложности 5 часов, проведя замеры магнитных полей и частиц. В настоящее время зонд продолжает двигаться по эллиптической орбите, в перигелии всё глубже и глубже погружаясь внутрь внешней атмосферы Солнца.
За время пролёта «Паркер» три раза погружался и вновь выходил за т.н. критическую поверхность Альфвена (Alfven critical surface). Это граница, отделяющая корону (внешний слой атмосферы Солнца) от солнечного ветра. На это границе гравитационное и магнитное поля звезды становятся слишком слабы, чтобы удержать вещество светила и оно отправляется в полет по Солнечной системе. Ранее считалось, что критическая поверхность Альфвена имеет форму шара. Но, видимо, у неё есть выступы и впадины, а её форма и динамика определяются активностью на поверхности Солнца. Учёные также не знали, на каком расстоянии от поверхности Солнца проходит эта граница, предполагая, что она проходит где-то между 10 и 20 радиусами Солнца. Это практически подтвердилось: апрельское прохождение зондом границы атмосферы произошло на расстоянии 13 млн км от поверхности Солнца или 18,8 радиусов.
До конца миссии «Паркер» ещё не раз пройдёт через внешний слой атмосферы Солнца. В следующий раз это случится в январе 2022 г., а к концу миссии в 2025 г. он пролетит на рекордно близком расстоянии в 6,16 млн км (8,86 солнечных радиусов). Корона Солнца тоже «дышит» пропорционально 11-летнему циклу солнечной активности. Сейчас мы находимся вблизи минимума этого цикла, что даст «Паркеру» шансы значительно увеличить общее время пребывания внутри его атмосферы. Учёные примерно с 1950-х гг. бьются над разгадкой причин, почему солнечная корона нагревается более чем до 1 млн градусов, рождая солнечный ветер. И измерения «Паркера» за поверхностью Альфвена может стать самым большим шагом вперед в понимании физики Солнечной активности.
Ранее это сделать было невозможно, просто не было соответствующих технологий защиты космического зонда, чтобы он смог пролететь так близко. При максимальном приближение «Паркера» к Солнцу, оно будет в 475 раз ярче, чем у поверхности Земли. На керамический тепловой щит зонда толщиной 115 мм будет действовать тепловое излучение в 5,5 MВт. В результате его внешняя поверхность нагреется до 1500 °C. Если большинство научных инструментов и оборудования зонда будет прикрыто этим щитом, то единственный внешний датчик (Solar Probe Cup) для измерения заряженных частиц солнечного ветра пришлось сделать из тугоплавких сплавов с термостойкими изоляторами из сапфира. Из-за близости Солнца и сильных электромагнитных помех связываться с Землёй и передавать данные зонд будет только в апогее, — самой дальней от Солнца точке орбиты. В остальное время он действует максимально автономно.
Отметим, что за экстремальные условия мы вознаграждены не только научными данными, но и технологическими рекордами. Во время последнего пролёта мимо Солнца Parker Solar Probe достиг рекордной для рукотворных аппаратов скорости в 170 км/с.