La sonde Parker Solar Probe révèle les effets néfastes des chocs aériens

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La sonde Parker Solar Probe révèle les effets néfastes des chocs aériens
La sonde Parker Solar Probe révèle les effets néfastes des chocs aériens

Depuis plusieurs années, la sonde Parker Solar Probe de la NASA explore l’espace à proximité du Soleil et observe Vénus. La sonde a été lancée le 12 août 2018 et a jusqu’à présent établi de nombreux records pour les engins spatiaux. Récemment, la sonde a été utilisée par des scientifiques du Laboratoire de physique atmosphérique et spatiale de l’Université du Colorado Boulder et du Laboratoire de physique appliquée de l’Université Johns Hopkins pour étudier les collisions entre l’engin spatial et les grains de poussière à hyper-vitesse. Il est difficile d’imaginer qu’un grain de poussière puisse endommager quoi que ce soit, mais lorsqu’il se déplace à des vitesses incroyables, un objet minuscule peut causer des dégâts dévastateurs.

Des chercheurs ont utilisé les données d’observation électromagnétiques et optiques de la sonde Parker Solar Probe pour fournir les meilleures données à ce jour sur la façon dont les impacts de poussière à hypervitesse peuvent endommager l’engin spatial et interrompre son fonctionnement. Actuellement, Parker évolue près du soleil à une vitesse d’environ 400 000 miles par heure. Il traverse actuellement une zone connue sous le nom de nuage zodiacal, un épais nuage de poussière en forme de crêpe qui s’étend dans tout le système solaire. Le nuage est constitué de minuscules grains de poussière rejetés par les astéroïdes et les comètes lorsqu’ils traversent le système solaire.

La sonde spatiale rencontre des milliers de petits grains de poussière d’un diamètre compris entre 2 et 20 microns, soit moins d’un quart de la largeur d’un cheveu humain, lorsqu’elle traverse cette région. Les grains de poussière se déplacent à plus de 6 000 milles à l’heure, et les impacts peuvent causer de graves dommages. Lorsque les grains de poussière entrent en contact avec le vaisseau spatial, ils chauffent suffisamment la poussière et la surface du vaisseau pour vaporiser la matière, qui s’ionise alors. Lorsque la matière s’ionise, elle est séparée en ses composants ioniques et électroniques, produisant un plasma.

La rapidité de la vaporisation et de l’ionisation crée une explosion de plasma qui dure un millième de seconde. En cas d’impact avec un grain de poussière plus gros, l’impact génère un nuage de débris qui s’éloigne lentement de l’engin spatial. Les chercheurs ont pu utiliser des antennes et des capteurs de champ magnétique à bord du vaisseau spatial pour mesurer ces perturbations dans l’environnement électromagnétique du vaisseau. Les chercheurs pensent que ces résultats pourraient permettre de mieux comprendre la météo spatiale autour du soleil.

Des données de Parker Solar Probe montrent comment les impacts de poussière à très grande vitesse peuvent causer des dommages.

Ces données ont permis à l’équipe d’étudier les explosions de plasma et leur interaction avec le vent solaire. Les chercheurs pensent qu’en étudiant le fonctionnement du processus à petite échelle, ils pourraient mieux comprendre comment les grandes régions de plasma entourant des planètes comme Vénus et Mars sont balayées par le vent solaire. Les données recueillies par l’équipe ont également des implications pour la sécurité de la sonde solaire Parker et des futurs engins spatiaux qui pourraient opérer dans la même zone.

Pour ce qui est des implications pour la sonde Parker elle-même, l’équipe a constaté que de nombreuses stries d’image semblent radiales et proviennent de la proximité du bouclier thermique, d’une importance capitale. Les données ont également montré que certains débris pouvaient disperser la lumière du soleil dans les caméras de navigation, ce qui rendait le vaisseau spatial temporairement incapable de déterminer son orientation dans l’espace. Il s’agit d’un problème particulièrement dangereux pour la sonde solaire, car son bouclier thermique doit être orienté avec précision pour survivre dans l’environnement incroyablement hostile dans lequel elle évolue.

La Parker Solar Probe mènera sa mission scientifique principale jusqu’en 2025 et effectuera 15 orbites supplémentaires autour du soleil pendant cette période. En octobre 2018, la sonde a établi un record en effectuant l’approche la plus proche du soleil de l’histoire. En décembre 2018, la sonde avait renvoyé des données de cette approche. En août 2019, Parker avait renvoyé 22 Go de données sur son approche du soleil et plus encore.


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