décembre 8, 2022

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

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.

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.

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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