СВОП ( Новые горизонты )
SWAP (солнечный ветер вокруг Плутона) — это научный инструмент на борту беспилотного космического корабля «Новые горизонты» , который был разработан для полета к карликовой планете Плутон . [1] SWAP был разработан для записи солнечного ветра на пути к Плутону и за его пределами. [1] На Плутоне целью SWAP было зафиксировать взаимосвязь между солнечным ветром и ионами и/или материалом, попадающими в космос из атмосферы Плутона . [2]
Фон
[ редактировать ]Атмосфера Плутона была открыта в 1988 году, но она оставалась загадочной, и было трудно понять атмосферу, существующую при таких низких температурах (45 К, -230 °С, -380 °F). [3] Одна из идей о Плутоне — потеря атмосферы, при этом Плутон сравнивают с потерями от комет . [2] [3] Идея потери атмосферы была высказана в 1980 году, еще до открытия атмосферы. [2] Одна из идей заключается в том, что фотоионизация вылетающих нейтральных частиц может изменить поток солнечного ветра вокруг карликовой планеты. [2] Было известно, что атмосфера очень разрежена по сравнению с Землей, и один из вопросов заключался в том, как газы взаимодействуют с солнечным ветром и солнечным светом, которые на орбите Плутона также слабее, чем на орбите Земли. [4] Одна из идей заключалась в том, что атмосфера Плутона со временем будет уничтожена солнечным ветром. [5]
К 2010-м годам только три других космических корабля, помимо «Новых горизонтов» , собрали обширные данные о солнечном ветре за пределами 10 а.е.: «Вояджер-2» , «Пионер-10» и «Пионер-11» . [6]
Обзор
[ редактировать ]SWAP предназначен для обнаружения редкой концентрации солнечного ветра на высоте 32 а.е., что примерно на три порядка меньше, чем у Земли (1 а.е.). [2] Однако на этом расстоянии поток Солнечного Ветра все еще является сверхзвуковым и поэтому может создать головную ударную волну вокруг препятствия (на расстоянии около 4,5 радиусов Плутона от поверхности). [2] Одним из направлений исследований является связь между высотными атмосферными потерями и солнечным ветром. [2] После облета Плутона в июле 2015 года аппаратом New Horizons данные SWAP были использованы для изучения природы взаимодействия Плутона с солнечным ветром. [7] Было установлено, что NH пересек плутопаузу , отделяющую плазму солнечного ветра от связанной с Плутоном, а затем прошел через хвост тяжелых ионов. [7]
Ранее миссия SWAP предназначалась для наблюдения за солнечным ветром вокруг Юпитера. [8] SWAP также был разработан для использования совместно с PEPPSI и REX для изучения того, как солнечный ветер меняется по мере удаления от Солнца. [8] SWAP проводил лишь ограниченные наблюдения до 2012 года, но после этого взял больший объем данных. [9]
Начиная с 2012 года, когда остальная часть космического корабля большую часть времени находилась в спячке, SWAP был включен для сбора данных о солнечном ветре, когда он направлялся к Плутону в 33 а.е. [10] SWAP записал данные о солнечном ветре во внешней Солнечной системе и за пределами Плутона, а некоторые из данных, которые требуются о солнечном ветре, - это плотность, скорость и температура протонов. [9]
Одно из наблюдений, сделанных с помощью SWAP, заключалось в том, что поперечное сечение области взаимодействия Плутона было ограничено примерно шестью радиусами Плутона (около 7000 километров); это было меньше, чем ожидалось. [11] [3]
Дизайн
[ редактировать ]
SWAP — это высококлассный электростатический анализатор . [9] SWAP имеет барьер, известный как анализатор потенциала замедления (RPA), который может быть открыт или закрыт в зависимости от условий. [9] При закрытии ионы должны пройти через РПА, прежде чем достигнут внутренних детекторов. [9] За пределами орбиты Юпитера не было необходимости включать ДПВС для измерений, чтобы защитить датчики от перегрузки. [9] RPA может защитить датчики от перегрузки из-за слишком сильной интенсивности солнечного ветра, поскольку устройству также необходимо измерять гораздо более слабые потоки солнечного ветра на расстоянии 33 а.е. от Солнца, где Плутон находился бы во время пролета, и даже за его пределами. . [9] SWAP может обнаруживать ионы с энергией до 6,5 килоэлектронвольт (кэВ). [12]
SWAP весит 3,3 килограмма (7,3 фунта) и потребляет в среднем 2,3 Вт электроэнергии космического корабля. [12]
Общий своп предназначен для изучения солнечного ветра, в том числе на расстоянии 32 а.е., а также для изучения атмосферных потерь из атмосферы Плутона. [13]
См. также
[ редактировать ]- MAVEN (исследовал потерю марсианской атмосферы, марсианский орбитальный аппарат 2010-х годов)
- SWAP (инструмент) (аналогично названному прибору космического корабля на Солнечной космической обсерватории)
- SWEAP (прибор на солнечном зонде Parker )
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Эллиотт, штат Ха; МакКомас, диджей; Валек П.; Николау, Г.; Вайднер, С.; Ливадиотис, Г. (6 апреля 2016 г.). «Новые горизонты солнечного ветра вокруг Плутона (SWAP). Наблюдения солнечного ветра в период 11–33 а.е.» . Серия дополнений к астрофизическому журналу . 223 (2): 19. arXiv : 1601.07156 . Бибкод : 2016ApJS..223...19E . дои : 10.3847/0067-0049/223/2/19 . ISSN 1538-4365 . S2CID 30891065 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г МакКомас, Д.; Аллегрини, Ф.; Багеналь, Ф.; Кейси, П.; Деламер, П.; Демки, Д.; Данн, Г.; Эллиотт, Х.; Хэнли, Дж.; Джонсон, К.; Лэнгл, Дж.; Миллер, Г.; Поуп, С.; Рено, М.; Родригес, Б.; Швадрон, Н.; Валек П.; Вайднер, С. (2008). «Прибор «Солнечный ветер вокруг Плутона» (SWAP) на борту «Новых горизонтов». Обзоры космической науки . 140 (1–4): 261–313. arXiv : 0709.4505 . Бибкод : 2008ССРв..140..261М . дои : 10.1007/s11214-007-9205-3 . S2CID 17093908 .
- ^ Jump up to: а б с «Атмосфера Плутона сбивает с толку исследователей» . Небо и телескоп . 25 марта 2016 г. Проверено 20 декабря 2018 г.
- ^ «Атмосфера Плутона сбивает с толку исследователей» . Небо и телескоп . 25 марта 2016 г.
- ↑ Келли Битти - Атмосфера Плутона сбивает с толку исследователей (25 марта 2016 г.) - Журнал Sky & Telescope
- ^ Эллиотт, штат Ха; МакКомас, диджей; Валек П.; Николау, Г.; Вайднер, С.; Ливадиотис, Г. (2016). «Наблюдения солнечного ветра вокруг Плутона (SWAP) с помощью программы New Horizons за 11–33 а.е.» . Серия дополнений к астрофизическому журналу . 223 (2): 19. arXiv : 1601.07156 . Бибкод : 2016ApJS..223...19E . дои : 10.3847/0067-0049/223/2/19 . S2CID 30891065 .
- ^ Jump up to: а б МакКомас, диджей; Эллиотт, штат Ха; Вайднер, С.; Валек П.; Цирнштейн, Э.Дж.; Багеналь, Ф.; Деламер, Пенсильвания; Эберт, RW; Фунстен, ХО (май 2016 г.). «Взаимодействие Плутона с солнечным ветром» . Журнал геофизических исследований: Космическая физика . 121 (5): 4232–4246. Бибкод : 2016JGRA..121.4232M . дои : 10.1002/2016ja022599 . ISSN 2169-9380 .
- ^ Jump up to: а б «Солнечный ветер вокруг Плутона (SWAP) — прибор на борту «Новых горизонтов» (PDF) .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Эллиотт, штат Ха; МакКомас, диджей; Валек П.; Николау, Г.; Вайднер, С.; Ливадиотис, Г. (2016). «Наблюдения солнечного ветра вокруг Плутона (SWAP) с помощью программы New Horizons за 11–33 а.е.» . Серия дополнений к астрофизическому журналу . 223 (2): 19. arXiv : 1601.07156 . Бибкод : 2016ApJS..223...19E . дои : 10.3847/0067-0049/223/2/19 . ISSN 0067-0049 . S2CID 30891065 .
- ^ «Многозадачный аппарат New Horizons наблюдал изменения солнечного ветра на пути к Плутону» . Проверено 21 октября 2018 г.
- ^ Багеналь, Ф.; Хораньи, М.; МакКомас, диджей; МакНатт, РЛ; Эллиотт, штат Ха; Хилл, Мэн; Браун, Ле; Деламер, Пенсильвания; Коллманн, П. (18 марта 2016 г.). «Взаимодействие Плутона с космической средой: солнечный ветер, энергетические частицы и пыль». Наука . 351 (6279): аад9045. arXiv : 1605.00749 . Бибкод : 2016Sci...351.9045B . дои : 10.1126/science.aad9045 . ISSN 1095-9203 . ПМИД 26989259 . S2CID 206645546 .
- ^ Jump up to: а б Новые горизонты — Полезная нагрузка
- ^ «Новые горизонты» . pluto.jhuapl.edu . Проверено 21 октября 2018 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Круиз New Horizons со сменой Плутона, калиброванный V2.0. Архивировано 21 октября 2018 г. на Wayback Machine.
| Цели |
|  | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Космический корабль |
| |||||||
| Персонал |
| |||||||
| Логистика |
| |||||||
| Связанный | ||||||||
