_ Cartografierea celui mai bun traseu pentru o navă spațială care călătorește dincolo de sfera de influență a soarelui

Heliosfera — formată din vânt solar, tranzitori solari și câmp magnetic interplanetar — acţionează ca scutul personal al sistemului nostru solar, protejând planetele de razele cosmice galactice. Aceste particule extrem de energetice s-au accelerat în exterior de la evenimente precum supernove și ar provoca o cantitate imensă de daune dacă heliosfera nu le-ar absorbi în mare parte.

În prezent, comunitatea științifică nu poate ajunge la un consens cu privire la limitele sau contururile acestui lucru. spațiu protejat și ei explorează concepte de misiune pentru o sondă interstelară care călătorește dincolo de sfera de influență a soarelui pentru a răspunde la aceste întrebări.

Un studiu condus de Universitatea din Michigan, publicat în Frontiers in Astronomy and Space Sciences oferă recomandări pentru a maximiza măsurătorile științifice pentru a înțelege mai bine dimensiunea și forma casei noastre din heliosferă din exterior.

„Fără o astfel de misiune, suntem ca peștii aurii care încearcă să înțeleagă peștirea din interior”, a spus Sarah A. Spitzer, cercetător postdoctoral la UM și primul autor al studiului.

„Vrem să știm cum protejează heliosfera astronauții și viața în general de radiațiile galactice dăunătoare, dar acest lucru este dificil de făcut când încă nici măcar nu știm forma scutului nostru”, a spus Marc Kornbleuth, cercetător de la Universitatea din Boston și coautor al studiului.

Conform studiului, cea mai bună cale de ieșire posibilă. este prin partea laterală a cozii heliosferei.

Interacțiunea heliosferei cu mediul interstelar local – un material format din plasmă, praf și particule neutre care umple spațiul dintre astrosfere – formează forma noastră. heliosferă și influențează compoziția mediului spațial din cadrul sistemului solar, inclusiv în apropierea Pământului. În prezent, modelele prevăd că heliosfera ar putea forma forme inclusiv sferice, întinse și în formă de semilună.

Nu se poate face nicio determinare finală a formei heliosferei fără măsurători suplimentare în afara heliosferei.

„O viitoare misiune de sondă interstelară va fi prima noastră oportunitate de a vedea cu adevărat heliosfera noastră, casa noastră, din exterior și de a înțelege mai bine locul ei în mediul interstelar local”, a spus Spitzer.

Până acum. , navele spațiale Voyager 1 și 2 sunt singurele misiuni care au părăsit heliosfera. Acum, la 46 de ani de la lansarea sa din 1977, nava spațială depășește cu mult durata de viață prevăzută a misiunii și nu mai poate furniza măsurători complete cu plasmă necesare pentru a îmbunătăți înțelegerea noastră asupra limitelor heliosferei.

O viitoare misiune a sondei interstelare are ca scop: călători dincolo de heliosferă pentru a colecta probe din mediul interstelar local. Un raport de concept al misiunii din 2021, care implică colaborarea a peste 1.000 de oameni de știință, a discutat despre sarcina utilă, vehiculul de lansare și aspectele tehnice ale diferitelor traiectorii. Cu toate acestea, acest raport presupune că o traiectorie a sondei aproape de 45 de grade de la nasul cozii helio, sau de partea din față a mișcării direcționale a soarelui, este optimă.

Contestând această ipoteză, echipa de cercetare a analizat meritul științific pentru șase traiectorii posibile ale sondei interstelare, variind de la direcțiile dinspre nas până la direcția cozii. Cercetătorii au ajuns la concluzia că o traiectorie care intersectează flancul heliosferic spre direcția cozii ar oferi cea mai bună perspectivă asupra formei heliosferei și ar maximiza rezultatele științifice.

„Dacă vrei să afli cât de departe se întinde casa ta. , să ieși pe ușa din față și să faci o poză de pe trotuarul din față nu este probabil cea mai bună opțiune. Cel mai bun mod este să ieși pe ușa laterală, astfel încât să poți vedea cât de lungă este din față în spate", a spus Kornbleuth.

În plus, modelele sugerează că plasma interstelară poate fi injectată direct în heliosferă prin coadă, oferind o oportunitate de a preleva plasmă interstelară atât în ​​interiorul, cât și în afara heliosferei noastre. Pentru a înțelege mai bine interacțiunea heliosferei cu mediul interstelar, cercetătorii recomandă și măsurători științifice care să fie colectate în viitoarele misiuni către marginile îndepărtate ale heliosferei.

„Această analiză a necesitat multă persistență. A început mic. și a devenit o resursă grozavă pentru comunitate”, a declarat Susan Lepri, profesor de științe climatice și spațiale și inginerie la U-M și ultimul autor al studiului.

În călătoria sa de 46 de ani, Voyager nava spațială a călătorit la aproximativ 163 de unități astronomice (15,2 miliarde de mile) distanță de Pământ. Privind în perspectivă, o viitoare sondă interstelară va fi proiectată pentru o misiune de 50 de ani menită să călătorească în jur de 400 de unități astronomice și poate dura chiar până la aproximativ 1.000 de unități astronomice, oferind o vedere fără precedent a heliosferei noastre și a mediului interstelar de dincolo.

(Fluierul)