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La sonde solaire Parker est bombardée de poussière ultra-rapide. Peuvent-ils endommager les vaisseaux spatiaux ?

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Il y a un gros inconvénient à aller trop vite – si vous êtes touché par quelque chose, même petit, cela peut vous blesser. Alors, quand c’est le corps artificiel le plus rapide de tous les temps, il Sonde solaire Parker – Ils frappent des particules de poussière qui sont une fraction de la taille d’un cheveu humain, et causent toujours des dommages. La question est de savoir combien de dégâts, et pouvons-nous apprendre quelque chose de exactement comment ces dégâts se sont produits ? Selon de nouvelles recherches menées par des scientifiques de Université du Colorado à Boulder (UCB), la réponse à la deuxième question est oui, en fait nous le pouvons.

Parker traverse le système solaire interne dans son orbite autour du soleil à une vitesse de 180 km/s (400 000 mph). Mais l’environnement dans lequel elle voyage n’est pas froid – la sonde a besoin de l’aide d’un bouclier thermique géant pour s’assurer que toute la force de l’étoile ne détruise pas complètement ses entrailles. Ce bouclier thermique ne fait pas toujours face à la direction dans laquelle l’engin se déplace, il ne peut donc pas constamment protéger l’intérieur délicat du corps de toute trace de poussière, dont certaines peuvent se produire à une vitesse stupéfiante de 10 800 kilomètres par heure (6 700 miles par heure).

Une vidéo de l’Utah discute de la mission de Parker

Alors que se passe-t-il lorsque cette poussière entre en collision avec le vaisseau spatial ? Normalement, les grains s’évaporent d’abord, puis s’ionisent, séparant les ions et les électrons qui composent les atomes du grain, ce qui donne un plasma. Ce même plasma crée une minuscule explosion qui ne dure qu’un millième de seconde. Cependant, des grains plus gros peuvent créer des débris. Certains de ces débris sont constitués de poussière qui s’évapore, mais certains d’entre eux peuvent être de minuscules morceaux de ceux de Parker qui ont été projetés par le grain de poussière.

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Il y a une autre conséquence de ces effets qui ne sont pas visibles à l’œil nu : ils perturbent le champ électromagnétique autour de la sonde. Cette turbulence est ce que le Dr David Malaspin du Laboratoire de physique atmosphérique et spatiale de l’Université de Californie utilise pour mieux comprendre l’environnement local de Parker.

Vidéo de la NASA décrivant le bouclier thermique Parker.

Puisqu’il est plus proche du Soleil que tout autre objet artificiel, Parker est constamment inondé par le vent solaire – un flux de plasma émanant du Soleil. Le plasma est composé d’ions et d’électrons chargés électriquement, il est donc également doté d’un champ magnétique. Tout autre plasma introduit, tel que celui d’une collision de poussière Parker, affecterait ce champ magnétique.

Parker possède son propre ensemble d’instruments magnétiquement sensibles pour lui permettre d’observer le champ magnétique du Soleil. Mais c’est aussi utile pour découvrir comment le plasma de la collision de Parker est aspiré par le vent solaire. Bien que ces données aident à comprendre certaines des conditions environnementales denuage du zodiaque« Un grand nuage de poussière situé près du soleil pourrait également être utile pour comprendre comment les processus d’ionisation à petite échelle interagissent n’importe où avec le vent solaire. Cela pourrait être particulièrement utile pour modéliser l’interaction de l’atmosphère de Vénus ou de Mars avec le vent solaire.

Scott Manley explore les premiers résultats de la mission Parker.

Dans le cadre de cette étude magnétique, les chercheurs ont également examiné des débris qui avaient été éjectés de la sonde elle-même. Dans certains cas, les débris tombent dans des endroits moins qu’idéals – comme directement devant la caméra de navigation, provoquant une ligne dans photo Ou le reflet de la lumière du soleil dessus, déroutant brièvement la sonde. Pour une mission comme Parker, qui doit être constamment vigilant sur sa direction de peur que le soleil ne la tue, cette confusion peut mettre fin à toute la mission.

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En ce moment, Parker a beaucoup de tâches à accomplir. Sa mission principale se poursuit jusqu’en 2025, avec quinze autres révolutions prévues autour du soleil haut des neuf Il est déjà achevé depuis son lancement en 2018. Nous espérons qu’il pourra continuer à fonctionner pendant les quatre prochaines années tout en conservant le titre de « Most Sand Blasted Spacecraft » entre autres récompenses.

Apprendre encore plus:
Université de Californie à Boulder – Petits grains, dégâts massifs : la recherche menée par LASP montre comment les effets de la poussière ultrarapide peuvent endommager un vaisseau spatial et perturber ses opérations.
APS – Des explosions de plasma rapides et des nuages ​​de débris en suspension entraînés par des impacts de poussière ultrarapides sur la sonde solaire Parker : une expérience énergétique involontaire dans l’héliosphère interne.
Espace.com – Les effets de poussière ultrarapides provoquent des explosions de plasma sur la sonde solaire Parker
SciTechDaily – Effets de la poussière à hypervitesse sur les engins spatiaux produisant des explosions de plasma et des nuages ​​de débris

image principale :
Photo d’artiste de Parker avec des diagrammes et des photos associés à l’étude.
Crédit – NASA/JHUAPL/LASP

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Trois lancements de missiles spéciaux à surveiller

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Trois lancements de missiles spéciaux à surveiller

Avez-vous vu le lancement du Starship de SpaceX plus tôt ce mois-ci ? Si cela a aiguisé votre appétit pour des lancements de fusées plus avancés, alors vous avez de la chance car cet été verra trois autres lancements de grande envergure.

Attendez-vous à une rare sortie de la fusée Falcon Heavy de SpaceX, au lancement de la première nouvelle fusée et à une tentative d’envoyer des astronautes plus loin dans l’espace que jamais depuis les missions Apollo de la NASA au début des années 1970.

Voici tout ce que vous devez savoir – et les dates de votre agenda.

Mardi 25 juin : Rare lancement et atterrissage tandem

Mission : SpaceX Falcon Heavy lance le satellite GOES-U de la NOAA.

Où regarder : SpaceX site Web ou Chaîne Youtube.

La dixième fusée SpaceX Falcon Heavy sera lancée aujourd’hui depuis le Kennedy Space Center en Floride, mettant en orbite un satellite météorologique NASA/NOAA GOES-U. GOES-U est unique en ce sens qu’il dispose d’un coronographe qui image mystérieusement l’atmosphère extérieure la plus chaude du Soleil, aidant ainsi les physiciens solaires à prédire avec plus de précision la météo spatiale.

Falcon Heavy est un lanceur lourd partiellement réutilisable, et le point culminant sera de voir ses deux propulseurs atterrir côte à côte sur deux plateformes côte à côte.

La NASA et SpaceX visent une fenêtre de lancement de deux heures qui s’ouvrira à 17 h 16 HNE le mardi 25 juin, mais gardez un œil sur SpaceX se nourrit de X Pour un timing précis.

Mardi 9 juillet : Une nouvelle fusée puissante décolle pour la première fois dans le ciel

Mission : Lancer pour la première fois la nouvelle fusée géante en Europe.

Où regarder : Agence spatiale européenne site Web ou Chaîne Youtube.

L’Agence spatiale européenne a confirmé le premier lancement de la sonde Ariane 6 depuis le port spatial européen en Guyane française.

Le nouveau lanceur lourd européen remplace Ariane 5 et dispose d’un étage supérieur rallumable, qui lui permettra de lancer plusieurs missions sur différentes orbites en un seul vol.

Vendredi 12 juillet : Polaris Dawn atteint 870 milles au-dessus de la Terre

Mission : SpaceX Falcon 9 lancera un équipage commercial de quatre astronautes privés dans l’espace à bord d’une capsule Dragon.

Où regarder : SpaceX site Web ou Chaîne Youtube.

Le programme Polaris est un partenariat avec SpaceX qui verra jusqu’à trois missions de vols spatiaux habités pour démontrer de nouvelles technologies. Elle est dirigée par Jared Isaacman, fondateur de Shift4 Payments, parti dans l’espace en tant que commandant de la mission SpaceX Inspiration4 en septembre 2021.

Cette première mission, « Polaris Dawn », verra le vaisseau spatial Dragon avec quatre astronautes (Isaacman, Scott Poteet, Sarah Gillies et Anna Menon) voler à 870 milles au-dessus de la Terre, le niveau le plus élevé depuis les missions Apollo sur la Lune.

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Récupère mes livres Observation des étoiles en 2024, Programme d’observation des étoiles pour débutants Et Quand aura lieu la prochaine éclipse ?

Je vous souhaite un ciel clair et des yeux écarquillés.

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Une source de cristaux liquides de paires de photons

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La conversion ascendante paramétrique spontanée (SPDC), en tant que source de photons intriqués, présente un grand intérêt pour la physique quantique et la technologie quantique, mais jusqu’à présent, elle ne peut être mise en œuvre que dans des matériaux solides. Des chercheurs de l’Institut Max Planck pour la science de la lumière (MPL) et de l’Institut Josef Stefan de Ljubljana, en Slovénie, ont démontré pour la première fois la SPDC dans un cristal liquide. Les résultats ont été récemment publiés dans natureouvrent la voie à une nouvelle génération de sources quantiques : efficaces et accordables par champs électriques.

Diviser un photon en deux est l’un des outils les plus utiles en photonique quantique. Il peut créer des paires de photons intriqués, des photons uniques, de la lumière compressée et des états photoniques encore plus complexes, essentiels aux technologies photoniques quantiques. Ce processus est connu sous le nom de conversion abaisseur automatique (SPDC).

Le SPDC est étroitement lié à la symétrie centrale. Il s’agit de la symétrie par rapport à un point – par exemple, un carré est symétrique au centre mais pas un triangle. Essentiellement, en divisant un photon en deux, le SPDC brise la symétrie centrale. Par conséquent, cela n’est possible que dans les cristaux dont la cellule primaire est asymétrique au centre. La SPDC ne peut pas se produire dans les liquides ou les gaz ordinaires, car ces matériaux sont isotropes.

Cependant, des chercheurs ont récemment découvert des cristaux liquides de structure différente, appelés cristaux liquides nématiques ferroélectriques. Bien qu’ils soient fluides, ces matériaux se caractérisent par une forte rupture de symétrie centrale. Leurs molécules sont allongées, asymétriques et surtout, elles peuvent être réorientées par un champ électrique externe. La réorientation des molécules modifie la polarisation des paires de photons générées, ainsi que le taux de génération. Avec un conditionnement approprié, un échantillon de ces matériaux peut constituer un dispositif extrêmement utile car ils produisent efficacement des paires de photons, peuvent être facilement réglés à l’aide d’un champ électrique et peuvent être intégrés dans des dispositifs plus complexes.

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À l’aide d’échantillons préparés à l’Institut Josef Stefan (Ljubljana, Slovénie) à partir de cristaux liquides nématiques ferroélectriques fabriqués par Merck Electronics KGaA, des chercheurs de l’Institut Max Planck pour la science de la lumière ont appliqué pour la première fois la SPDC à un cristal liquide. . L’efficacité de génération de photons intriqués est aussi élevée que celle des meilleurs cristaux non linéaires, tels que le niobate de lithium, d’épaisseur similaire. En appliquant un champ électrique de quelques volts seulement, ils ont pu activer et désactiver la génération de paires de photons, ainsi que modifier les propriétés de polarisation de ces paires. Cette découverte marque le début d’une nouvelle génération de sources lumineuses quantiques : flexibles, accordables et efficaces.

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Le framework CUISINES pour les projets de comparaison de modèles exoplanétaires, version 1.0

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Le framework CUISINES pour les projets de comparaison de modèles exoplanétaires, version 1.0

Illustration de la conception expérimentale générale du CREME exoMIP (Tsigaridis et al. en préparation), comme exemple de la façon dont l’exoMIP peut être structuré pour permettre une large participation communautaire. — Ph.EP astronomique

Alors que le télescope spatial James Webb commence à renvoyer des observations, il est plus important que jamais que les modèles climatiques exoplanétaires soient capables de prédire de manière cohérente et correcte l’observabilité des exoplanètes, de récupérer leurs données et d’interpréter les environnements planétaires à partir de ces données.

Les comparaisons entre modèles jouent un rôle crucial dans ce contexte, surtout à l’heure où peu de données sont disponibles pour valider les prédictions des modèles. Le groupe de travail CUISINES du Nexus for Exoplanet System Science (NExSS) de la NASA soutient une approche systématique pour évaluer les performances des modèles d’exoplanètes et fournit ici un cadre pour mener des projets d’intercomparaison de modèles d’exoplanètes organisés par la communauté (exoMIP).

Le cadre CUISINES adapte spécifiquement les pratiques de la communauté climatique terrestre pour répondre aux besoins des chercheurs exoplanétaires, y compris une gamme de types de modèles, de cibles planétaires et d’études spatiales paramétriques. Son objectif est d’aider les chercheurs à travailler collectivement, équitablement et ouvertement pour atteindre des objectifs communs.

Le cadre CUISINES repose sur cinq principes : 1) Définir à l’avance la ou les questions de recherche que exoMIP vise à aborder. 2) Créer une conception pilote qui maximise la participation de la communauté et en faire la publicité largement. 3) Planifiez un calendrier de projet qui permet à tous les membres d’exoMIP de participer pleinement. 4) Créer des produits de données à partir des résultats du modèle pour une comparaison directe avec les observations. 5) Créez un plan de gestion des données applicable aujourd’hui et évolutif à l’avenir.

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Au cours des premières années de son existence, CUISINES fournit déjà un soutien logistique à 10 exoMIP et continuera à organiser des ateliers annuels pour approfondir les commentaires de la communauté et présenter de nouvelles idées d’exoMIP.

Linda E. Sohl, Thomas J. Fuchez, Sean Domagal-Goldman, Duncan A. Christie, Russell Detrick, Jacob Haque-Misra, C.E. Harman, Nicholas Iero, Nathan J. Mayne, Costas Tsigarides, Geronimo L. Villanueva, Ambre V. Jeune, Guillaume Chaverot

Commentaires : 14 pages, deux numéros
Sujets : Astrophysique terrestre et planétaire (astro-ph.EP) ; Instruments et méthodes astrophysiques (astro-ph.IM)
Citer comme : arXiv:2406.09275 [astro-ph.EP] (ou arXiv :2406.09275v1 [astro-ph.EP] pour cette version)
Date de soumission
Qui : Linda Suhl
[v1] Jeudi 13 juin 2024, 16:14:22 UTC (903 Ko)
https://arxiv.org/abs/2406.09275
Astrobiologie

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