Ako blízko môžeme prístať k Slnku?

Parker Solar Probe, najrýchlejší objekt vytvorený ľudskými rukami, surfuje po slnečnom vetre rýchlosťou viac ako 630 000 kilometrov za hodinu. To je viac ako 500-násobok rýchlosti zvuku na Zemi! Jeho misia? Dotknúť sa Slnka – a ideálne sa v tom procese neroztopiť. V roku 2021 sonda dosiahla tento cieľ, keď preletela okolo Venuše a prenikla korónou, najvzdialenejšou atmosférou Slnka. Odvtedy si vytvára čoraz bližšie trate a odhaľuje pozoruhodné detaily o našej hviezde. Na svojej najbližšej trajekte má prekročiť vzdialenosť 8,8 slnečných polomerov – to je menej ako 4,5 slnečných priemerov od povrchu Slnka. A vydrží teploty až 1 500 stupňov Celzia. Ale existuje limit, akokoľko blízko Parker môže prísť. A sú otázky, na ktoré vedci nemôžu odpovedať bez hlbšieho prieskumu slnečnej atmosféry.

Kľúčové poznatky

• Parker Solar Probe: Sonda dosiahla pozoruhodné úspechy pri priblížení k Slnku a odhalila nové detaily o jeho fungovaní.
• Prechodová zóna: Vedci sa snažia pochopiť prechodovú zónu, tenkú vrstvu medzi slnečným povrchom a korónou, kde teploty dramaticky klesajú.
• Oberthova manévra: Využitie gravitačnej sily Slnka by mohlo umožniť raketám dosiahnuť vzdialené planéty oveľa rýchlejšie.
• Nové štíty: Vývoj ultra-reflexných materiálov, ako je Solar White, môže otvoriť cestu k sondám, ktoré sa priblížia Slnku ešte viac.

Prieskum slnečnej atmosféry: Nové výzvy a možnosti

Priblíženie sa k Slnku predstavuje obrovskú inžiniersku výzvu. Ak by sonda padala priamo smerom k Slnku, naberala by takú rýchlosť, že by buď narazila alebo bola odrazená opačným smerom. Preto Parker Solar Probe vykonala sériu zložitého manévrov okolo Venuše, aby mohla postupne upravovať svoju obežnú dráhu a priblížiť sa k Slnku.

Avšak aj tieto súčasné orbitálne triky majú svoje limity. Hlavnou prekážkou je extrémna teplota. Parker Solar Probe využíva stratégiu podobnú ako sedenie pod plážovým slnečníkom. Jej prístroje sú umiestnené za štítom s hrúbkou iba 4,5 centimetra. Jedna strana je vyrobená z vysoko reflexívneho bieleho keramického materiálu, ktorý odráža veľkú časť dopadajúceho slnečného žiarenia. Druhá strana sa skladá z uhlíkového peny zasadeného medzi dvoma vrstvami uhlíka, ďalej posilneného uhlíkovými vláknami. Pena je zložená až zo 97 % zo vzduchu, čo ju robí výborným izolantom a zabraňuje prenosu tepla. Vonkajší uhlíkový panel je veľmi tmavý a dokáže odolávať vysokým teplotám, takže efektívne pohlcuje zvyšné teplo a vyžaruje ho do vesmíru. Systém senzorov neustále upravuje štít, aby sa zabezpečilo, že prístroje zostanú v jeho tieni.

Solar White: Budúcnosť prieskumu Slnka?

Hoci štít Parkera dosahuje pozoruhodné výsledky, existujú limity, ako blízko sa môže sonda priblížiť. Jednou z možností by bolo úplne sa vzdať absorbujúcich uhlíkových materiálov a staviť na odrážanie žiarenia. Vedci v programe NASA’s Innovative Advanced Concepts vyvinuli nový ultra-reflexný povlak s názvom Solar White, ktorý má odrážať až 99,9 % slnečnej energie. Plánujú ho použiť na pokrytie vonkajšieho zakriveného štítu tvarovaného ako slnečník. Potom by druhý kužeľovitý štít z povoskovaného reflexného materiálu odrážal akékoľvek zvyšné žiarenie, ktoré prenikne cez prvý štít. S oboma novými štítmi veria vedci, že by mohli poslať sondu až do vzdialenosti 2 slnečných polomerov od povrchu.

Prečo je prieskum Slnka tak dôležitý?

Priblíženie sa k Slnku nám môže pomôcť odhaliť záhadu prechodovej zóny, kde teploty dramaticky klesajú. Môžeme sa naučiť lepšie predpovedať slnečné javy ako sú erupcie a geomagnetické búrky, ktoré ohrozujú satelity a naše komunikačné systémy na Zemi. A získame bezprecedentný pohľad na našu hviezdu a možno raz, s pomocou Slnka, aj na našich najvzdialenejších susedov.

Odkazy

• TED-Ed Lesson: How close can we actually get to the Sun
• Artrake Studio website

Približne 71 gCO₂ bolo uvoľnených do atmosféry a na chladenie sa spotrebovalo 0.36 l vody za účelom vygenerovania tohoto článku.