Post by Dr. Hanz W. on Nov 11, 2018 21:43:48 GMT 2
(.#088).- A space probe en route to the solar furnace
Published Friday, August 10, 2018
For the first time, a space probe will penetrate the hell of the solar corona. Scientists hope to understand why this area is thousands times warmer than the surface of the star.
She is preparing to face the furnace of the Sun. The Parker Solar probe, which is due to be launched on August 11 aboard a Delta IV Heavy rocket from the base at Cape Canaveral, Florida, is a true realization of the myth of Icarus. This space probe from NASA will approach our star, so close that it will cross the crown, the upper part of its atmosphere. With a goal, measure for the first time, in situ, the characteristics of the latter.
The departure of Parker Solar Probe is the culmination of an old dream. "We've been studying the sun for decades and we're finally going where things are going," enthused Aug. 20, Alex Young, one of NASA's Goddard Space Flight Center leaders.
Astronomers have always wanted to send instruments inside the solar corona. But because of the technical difficulties involved in such a project, none of the planned missions has ever been created. The only exceptions are the German-American Helios 1 and Helios 2 probes, which, between 1974 and 1986, made observations from orbits which, beyond Mercury, brought them to 46.5 and 43.5. millions of kilometers from the Sun (0.1 and 0.29 astronomical unit - 1 astronomical unit or AU corresponding to once the Sun-Earth distance).
Withstand temperatures of 1400 ° C
Parker Solar Probe will go much closer. This $ 1.5 billion, 685-kilogram device will use the gravitational pull of Venus during its seven years of operation to position itself in more orbits.closer to our star. The 24th and last of them will see her fly over the Sun's surface at an altitude of only 6.2 million kilometers.
Passages at such a short distance are obviously not without risk. And in fact, the probe will undergo at times temperatures of the order of 1400 ° C. That's why it had to be endowed with a huge composite carbon shield, permanently oriented toward the star. Thus protected from solar radiation, the four sets of instruments with which it is equipped should provide an unprecedented harvest of information on the solar corona.
An area even hotter than the Sun's surface
This upper part of the Sun's atmosphere, which spans millions of kilometers beyond the chromosphere, is teeming with mysteries that astronomers have stumbled upon for decades. First of all, its temperature: why is it so high? This reaches in places values of 2 to 3 million degrees, much higher than that of the surface (6000 ° C).
Part of the thermal tests of the materials of the Parker probe was carried out in the giant solar furnace Odeillo PROMES laboratory of the French CNRS, in the Pyrenees-Orientales. OLALDE Gabriel / CNRS.
"What is paradoxical, since, away from the Sun, the heat should logically decrease and not increase," said Milan Maksimovic, director of research at the Observatoire de Paris. Various explanations, using complex mechanisms of heating by electromagnetic waves or even nano-eruptions occurring on the surface of the star, have been proposed. By measuring the electromagnetic fields inside the corona and specifying the characteristics of the plasma of electrons, protons and helium of which it is made, the team of Parker Solar Probe hopes to decide between these multiple hypotheses.
The enigma of solar winds
Another enigma, that of the solar wind, this flow of electrons, protons and helium
which, emitted permanently by our star, is at the origin on Earth of the formation of the aurora borealis. "By measuring it, astronomers have realized that presents two different speed regimes, one of which, from 600 to 800 km / s, is said to be fast and remains unexplained, "says Thierry Dudok de Witt, a researcher at the Laboratory of Physics and Chemistry of the Environment and Space. Orleans. Most probably, the phenomenon responsible for these swift squalls is also to search in the properties of the magnetic fields of the crown that Parker Solar Probe will study.
The spacecraft has spent more than nine weeks in NASA's space environment simulator to test its behavior against the hot and cold extreme temperatures it will have to deal with. Ed Whitman / NASA
Finally, in addition to producing images using a camera, the mission will focus on the very high energy particles produced by the Sun. Accelerated in the corona to speeds of the order of the light, they constitute a type of solar radiation particularly dangerous for astronauts and satellite electronics. It will be an attempt to clarify its origin.
A parallel European mission in preparation
What, with a little luck, allow the astronomers of Parker Solar Probe to deepen considerably their knowledge of the Sun in the next seven years. Especially if, if everything goes as planned, they should be able to count on the help of another mission to carry out their work. Called Solar Orbiter, this observation satellite of the European Space Agency (ESA), equipped with ten instruments, one of which is under the responsibility of Switzerland, could be launched in February 2020.
"Positioned in an elliptical orbit that will make it pass every 168 days at 0.25 AU from the Sun, it will provide images of our star with a resolution of 200 km that will complete the measurements, in situ, made at the same time by Parker Solar Probe, "says Kader Amsif, head of the Sun-Heliosphere-Magnetosphere Program at the French Space Agency, involved in both missions. No doubt that by acting in concert, the two naves will succeed in snatching from the Sun some of its secrets.
F I N .
-------------------------------------------------
Une sonde spatiale en route pour la fournaise solaire
Publié vendredi 10 août 2018
Pour la première fois, une sonde spatiale va pénétrer dans l’enfer de la couronne solaire. Les scientifiques espèrent notamment comprendre pourquoi cette zone est des milliers
de fois plus chaude que la surface de l’astre.
Elle s’apprête à affronter la fournaise du Soleil. La sonde Parker Solar probe, qui doit être
lancée à partir du 11 août à bord d’une fusée Delta IV Heavy depuis la base de Cap Canaveral,
en Floride, est une véritable concrétisation du mythe d’Icare. Cette sonde spatiale de la NASA
va s’approcher de notre étoile, si près qu’elle traversera la couronne, la partie supérieure de
son atmosphère. Avec un objectif, mesurer pour la première fois, in situ, les caractéristiques
de cette dernière.
Le départ de Parker Solar Probe est l’aboutissement d’un vieux rêve. «Nous avons
étudié le Soleil pendant des décennies et nous allons enfin aller là où se passent les choses», s’enthousiasmait, le 20 août dernier, Alex Young, l’un des responsables du Centre Goddard de vol spatial de la NASA.
Les astronomes ont toujours désiré envoyer des instruments à l’intérieur de la couronne solaire. Mais, en raison des difficultés techniques liées à un tel projet, aucune des missions envisagées n’a jamais vu le jour. Seules exceptions ou presque: les sondes germano-américaines Helios 1 et Helios 2, ont, entre 1974 et 1986, réalisé des observations à partir d’orbites qui les faisaient passer, au-delà de Mercure, à 46,5 et 43,5 millions de kilomètres du Soleil (0,1 et 0,29 unité astronomique – 1 unité astronomique ou UA correspondant à une fois la distance Soleil-Terre).
Résister à des températures de 1400°C
Parker Solar Probe ira beaucoup plus près. Cet engin de 685 kg qui a coûté 1,5 milliard de dollars utilisera durant les sept années où il sera en activité l’attraction gravitationnelle de Vénus pour se positionner sur des orbites de plus
en plus rapprochées de notre étoile. La 24e et dernière d’entre elles la verra
survoler la surface du Soleil à une altitude de 6,2 millions de kilomètres seulement.
Des passages à si courte distance ne sont évidemment pas sans risque. Et de fait, la
sonde subira par moments des températures de l’ordre de 1400°C. C’est pourquoi elle
a dû être dotée d’un énorme bouclier de carbone composite, orienté en permanence en direction de l’astre. Ainsi protégées du rayonnement solaire, les quatre séries d’instruments dont elle est équipée devraient fournir une moisson inédite de renseignements sur la couronne solaire.
Une zone plus chaude encore que la surface du Soleil
Cette partie supérieure de l’atmosphère du Soleil, qui s’étend sur des millions de kilomètres au-delà de la chromosphère, fourmille de mystères sur lesquels les astronomes butent depuis des décennies. Tout d’abord sa température: pourquoi est-elle aussi élevée? Celle-ci atteint par endroits des valeurs de 2 à 3 millions de degrés, bien supérieures à celle de la surface (6000°C).
Une partie des tests thermiques des matériaux de la sonde Parker a été effectuée
dans le four solaire géant d’Odeillo du laboratoire PROMES du CNRS français,
dans les Pyrénées-Orientales. OLALDE Gabriel/CNRS .
«Ce qui est paradoxal, puisque, en s’éloignant du Soleil, la chaleur devrait logiquement diminuer et non augmenter», explique Milan Maksimovic, directeur de recherche à l’Observatoire de Paris. Diverses explications, faisant appel à des mécanismes complexes de chauff*ge par les ondes électromagnétiques ou encore à des nano-éruptions survenant à la surface de l’étoile, ont été proposées. En mesurant les champs électromagnétiques à l’intérieur de la couronne et en précisant les caractéristiques du plasma d’électrons, de protons et d’hélium dont cette dernière est faite, l’équipe de Parker Solar Probe espère trancher entre ces multiples hypothèses.
L’énigme des vents solaires
Autre énigme, celle du vent solaire, ce flux d’électrons, de protons et d’hélium
qui, émis en permanence par notre étoile, est à l’origine sur Terre de la formation des aurores boréales. «En le mesurant, les astronomes se sont aperçus qu’il
présente deux régimes de vitesse différents dont l’un, de 600 à 800 km/s, est dit rapide et reste inexpliqué», indique Thierry Dudok de Witt, chercheur au Laboratoire de physique et chimie de l’environnement et de l’espace à Orléans.
Très probablement, le phénomène responsable de ces bourrasques véloces est, lui aussi, à rechercher dans les propriétés des champs magnétiques de la couronne
que Parker Solar Probe va étudier.
La sonde a passé plus de neuf semaines dans le simulateur d’environnement spatial de la NASA
afin de vérifier son comportement face aux températures extrêmes, chaudes et froides, avec
lesquelles alle devra composer. Ed Whitman / NASA
Enfin, outre qu’elle réalisera des images à l’aide d’une caméra, la mission s’intéressera aux particules de très hautes énergies produites par le Soleil. Accélérées dans la
couronne jusqu’à des vitesses de l’ordre de celle de la lumière, celles-ci constituent un type de radiation solaire particulièrement dangereux pour les astronautes et
l’électronique des satellites. Il s’agira de tenter de préciser son origine.
Une mission européenne parallèle en préparation
De quoi, avec un peu de chance, permettre aux astronomes de Parker Solar Probe d’approfondir considérablement leur connaissance du Soleil dans les sept années à
venir. D’autant que, si tout se déroule comme prévu, ceux-ci devraient pouvoir
compter à terme sur l’aide apportée par une autre mission pour mener à bien leur
travail. Baptisé Solar Orbiter, ce satellite d’observation de l’Agence spatiale
européenne (ESA), équipé de dix instruments, dont l’un est placé sous la responsabilité de la Suisse, pourrait être lancé en février 2020.
«Positionné sur une orbite elliptique qui le fera passer tous les 168 jours à 0,25 UA du Soleil, il fournira des images de notre étoile d’une résolution de 200 km qui viendront compléter les mesures, in situ, réalisées au même moment par Parker Solar Probe», explique Kader Amsif, responsable du Programme Soleil-Héliosphère-Magnétosphères au sein de l’agence spatiale française, impliquée dans les deux missions. Nul doute
qu’en agissant de concert, les deux nefs réussiront à arracher au Soleil quelques-uns de ses secrets.
F I N .
