Source: Bibliothèque d'images de l'espace Bruce Murray(Note du traducteur: étant donné que dans les commentaires
de l'article précédent les questions «que peut-on y observer et comment?»
Ont été posées à plusieurs reprises, j'ai décidé de traduire en plus l'article sur les outils dont Parker est équipé)
La sonde solaire Parker, conçue pour fonctionner dans des conditions extrêmement extrêmes, se dirigera vers la couronne solaire, où aucun vaisseau spatial n'a jamais été. La sonde collectera des données sur les champs électriques et magnétiques et diverses particules à l'aide de quatre appareils principaux, chacun étant spécialement conçu pour résister aux températures élevées et aux radiations.CHAMPS
(Enquête sur les champs électromagnétiques, recherche sur les champs électromagnétiques)
SourceFIELDS est conçu pour analyser ce qui ne peut pas être vu à l'œil nu - les champs électriques et magnétiques de l'atmosphère solaire, leurs paramètres et leur configuration. L'outil vous permettra d'enregistrer l'occurrence d'ondulations et de tourbillons dans les profondeurs de l'héliosphère avec une résolution extrêmement élevée, ce qui permet d'établir la relation entre les caractéristiques du champ et des phénomènes tels que
les ondes de Rossby ,
les ondes de choc de tête et
la reconnexion magnétique .
Les capteurs FIELDS sont cinq antennes de deux mètres, dont quatre s'étendent au-delà du bouclier thermique et sont exposées à une température de 1370 degrés Celsius, ils sont donc en alliage de niobium. La cinquième antenne, située dans «l'ombre» de l'appareil perpendiculaire au plan des autres, permet de construire une image en trois dimensions des oscillations du champ électrique dans la gamme des hautes fréquences. Grâce à eux, Parker peut collecter des données directement et sur de longues distances. Les antennes «dans la lumière» fonctionnent selon deux modes différents, en distinguant séparément les vents solaires «lents» et «rapides» - les flux de particules constamment émis par le Soleil.
FIELDS «détecte» les champs magnétiques avec trois magnétomètres, chacun de la taille d'un poing.
Un magnétomètre à induction SCM (Search Coil Magnetometer), dont la tension de sortie varie avec le flux magnétique qui l'entoure, suit l'évolution du champ au fil du temps, et deux magnétomètres MAGi et MAGo identiques à grille de
flux sont utilisés pour estimer l'amplitude du champ. Les MAG seront principalement utilisés sur des parties de la trajectoire éloignées du Soleil où le champ change en douceur, et le SCM, qui prend des lectures jusqu'à deux millions de fois par seconde, sera nécessaire en orbite basse.
FIELDS a été développé à l'Université de Californie, Berkeley Space Research Laboratory (chercheur principal Stuart D. Bale).
WISPR
(L'imageur grand champ pour Parker Solar Probe, caméra grand angle)
SourceWISPR ou The Wide-Field Imager for Parker Solar Probe , avec lequel il est censé obtenir des images de grandes structures formées par le vent solaire et la couronne, est le seul outil d'observation visuelle de Parker. Cet appareil, de la taille d'une boîte à chaussures, est conçu pour photographier les éjections de masse coronale (CME), les jets et d'autres effets de la perte de matière par le soleil. Étant donné que la sonde rencontrera tôt ou tard ces phénomènes directement, collectant des données à l'aide d'autres systèmes, les photographies sont utiles pour comprendre la relation entre les paramètres mesurés et l'image observée.
Pour éviter une exposition directe et photographier la couronne, WISPR sera placé derrière le bouclier thermique, et une petite quantité de lumière qui peut pénétrer dans l'appareil photo en raison de la diffraction sur le bord du bouclier ou de la réflexion sur d'autres surfaces de la sonde absorbera des capots et des écrans spéciaux.
En tant qu'élément sensible dans WISPR, deux
matrices CMOS résistantes aux radiations
avec pixels actifs sont utilisées , qui sont plus légères et consomment moins d'énergie que les
matrices CCD . De plus, les rayons cosmiques et autres particules de haute énergie agissent moins sur de telles matrices, ce qui est très important au voisinage du Soleil. Les objectifs de la caméra sont faits de verre résistant aux radiations BK7 utilisé dans les télescopes orbitaux et sont en outre protégés contre la poussière cosmique.
WISPR, ainsi que son programme d'expériences associé, ont été développés au Département de physique solaire et d'héliosphère, Naval Research Laboratory, Washington (chercheur principal Russell Howard).
SWEAP
(Enquête sur les alphas et les protons des électrons du vent solaire)
SourceSWEAP, ou enquête sur les alphas et les protons des éoliens solaires , se compose de deux outils complémentaires, le Solar Probe Cup, alias SPC, et SPAN, alias Solar Probe Analyzers. Ces appareils vous permettent de calculer assez précisément le nombre de particules les plus caractéristiques du vent solaire - alpha (noyaux d'hélium), bêta (électrons) et protons - et de mesurer également leurs paramètres, tels que la vitesse, la densité de flux et la température, et complètent ainsi notre connaissance du solaire le vent et le plasma coronaire.
Le SPC, également connu sous le nom de
tasse Faraday , est un piège métallique pour les particules chargées montées dans le vide, et doit également résister à une exposition prolongée au soleil, car il est situé à l'extérieur du bord du bouclier thermique. Structurellement, il s'agit d'une série de grilles facilement perméables, chacune étant alimentée en haute tension de différentes tailles afin de trier les particules par types, et de plaques collectrices, qui déterminent les caractéristiques des particules qui tombent sur elles. De plus, les grilles filtreront le bruit de fond, introduisant une erreur dans les mesures, telles que les rayons cosmiques et le plasma photoionisé. Probablement, pendant le fonctionnement, les électrodes se réchaufferont jusqu'à environ 1600 degrés Celsius, de sorte que les isolateurs des grilles sont en saphir. Chaque seconde, le SPC effectue 146 mesures dans le plasma solaire pour déterminer sa densité, sa vitesse et sa température.
SPAN, à son tour, est assemblé à partir de deux blocs, SPAN-A et SPAN-B, chacun ayant un secteur de capture assez large, vous permettant de détecter des particules qui ne sont pas vues par SPC. Chaque particule capturée par l'un des blocs tombe dans une sorte de labyrinthe de réflecteurs et d'électrodes qui trient le flux en fonction de la charge et de la masse. SPAN-A peut fonctionner avec des électrons et des ions, tandis que SPAN-B ne peut fonctionner qu'avec des électrons.
SWEAP a été développé en grande partie grâce à la collaboration du Smithsonian Astrophysical Observatory à Cambridge, Massachusetts, et du laboratoire de recherche spatiale de l'Université de Californie à Berkeley (chercheur principal Justin Casper, Université du Michigan).
ISʘIS
(L'enquête scientifique intégrée sur le soleil, système de recherche solaire intégré)
SourceISʘIS (prononcé "isis", le cercle au milieu est le symbole astronomique du Soleil) est également deux outils interconnectés pour l'étude approfondie des particules solaires dans une large gamme d'énergie. En utilisant ISʘIS, on peut étudier les électrons, les protons, les ions - et découvrir d'où ils viennent, comment ils ont accéléré et comment ils ont dépassé les limites du Soleil. Les blocs du système sont appelés EPI-Lo et EPI-Hi (EPI, Energetic Particle Instrument - un outil pour étudier les particules de haute énergie).
EPI-Lo analyse le spectre des électrons et des ions, permettant ainsi la libération de carbone, d'oxygène, de néon, de magnésium, de silicium, de fer et de deux isotopes d'hélium, He-3 et He-4 - ce dernier peut être vérifié en même temps en raison de la différence caractéristique entre eux plusieurs hypothèses différentes sur la mécanique de l'accélération des particules par le Soleil. L'appareil rappelle quelque peu un oursin - un dôme octogonal, sur lequel il y a 80 fenêtres, chacune de la taille d'une petite pièce; De ce fait, un large champ de vision est obtenu. Derrière chaque fenêtre, il y a deux films composites (carbone-
polyimide- aluminium) et un détecteur semi-conducteur sous la forme d'une
plaque à microcanaux . Lors de la collision avec chaque film, la particule élimine les électrons, qui sont ensuite capturés par la plaque; Après avoir déterminé la quantité d'énergie obtenue après la collision et le temps de transit entre les films, on peut déterminer le type de particule.
EPI - Hi fonctionne avec des particules de plus grande énergie que EPI - Lo, et utilise pour cela trois capteurs distincts, chacun étant un ensemble de détecteurs couche par couche. Les détecteurs sont constitués de couches de silicium ultrafin et sont divisés en segments, ce qui permettra à la fois de déterminer la trajectoire des particules et de réduire le bruit de fond. L'identification des particules est effectuée par la profondeur à laquelle elles traversent les couches et la façon dont chacune s'ionise. On suppose que l'EPI - Hi dans les zones de l'orbite les plus proches du Soleil pourra identifier jusqu'à cent mille particules par seconde.
Grâce au travail conjoint de ces deux sous-systèmes, ISʘIS permettra de clarifier les données reçues de SWEAP.
Le programme ISʘIS est géré par l'Université de Princeton à Princeton, New Jersey (chercheur principal David McComas), et les principaux composants de l'installation ont été produits au Laboratoire impérial de physique appliquée. John Hopkins à Laurel, Maryland et California Institute of Technology à Pasadena, Californie. Le Southwest Research Institute de San Antonio, au Texas, et le Space Flight Center de la NASA ont également apporté une énorme contribution à la création d'ISʘIS. Goddard à Greenbelt, Maryland. Le centre de données ISʘIS sera situé à l'Université du New Hampshire à Durham.
Heliopsp
(Les origines héliosphériques avec Parker Solar Probe, nature de l'héliosphère)Non, ce n'est pas un appareil séparé, mais un programme pour étudier la nature et l'origine de l'héliosphère, qui sera dirigé par l'Université de Californie à Los Angeles (chercheur principal Marco Valley).