NASA toont door Parker Solar Probe gemaakte video van zonnewind

De Parker Solar Probe is een jaar geleden gelanceerd met als doel om onder meer de zonnewind te bestuderen. De NASA heeft beelden van de zonnewind gepubliceerd die de sonde tijdens zijn eerste 'ontmoeting' met de zon heeft gemaakt.

In een korte video van de NASA zijn beelden van de zonnewind te zien die met beide telescopen van het Wispr-instrument zijn gemaakt. Deze beelden zijn gemaakt tussen 6 en 10 november vorig jaar, waarbij de blikvelden van de twee telescopen zijn gecombineerd. De zonnewind stroomt van links naar rechts langs de telescopen. De heldere structuur in de buurt van het midden van het linkerbeeld is een streamer. Dat is een relatief dichte, trage stroom van de zonnewind afkomstig van de evenaar van de zon. Verder is het centrum van de Melkweg te zien in het rechterframe en de witte stip in het linkerbeeld is Mercurius. De dunne witte strepen zijn stofdeeltjes die langs de camera's van Wispr schieten.

De video lijkt te versnellen en vervolgens weer te vertragen, maar volgens de NASA komt dat door de manier waarop de data is opgeslagen. Dat is gebeurd op verschillende punten tijdens de baan om de zon en tijdens het perihelium. Dat is het dichtste punt bij de zon van een object dat zich in een baan om de zon bevindt. Daar slaat het ruimtevaartuig meer beelden op dan normaal. Dit grotere aantal frames per sectie geeft de indruk dat de video vertraagt. Overigens zijn de beelden voor de publicatie eerst gekalibreerd en is achtergrondruis verwijderd.

Het Wispr-instrument aan boord van de Parker Solar Probe wordt onder meer ingezet voor het bestuderen van de zonnewind. Daarnaast is dit instrument geschikt voor het in kaart brengen van de atmosfeer van de zon, ofwel de corona, en voor het fotograferen van plasmawolken. Dit zijn enorme uitbarstingen van zonnewind waarbij een wolk van gemagnetiseerde deeltjes wordt afgevuurd die in een tot drie dagen de aarde kunnen bereiken. Plasmawolken zijn gerelateerd aan zonnevlammen en kunnen het noorderlicht veroorzaken, maar ook satellieten beschadigen en problemen veroorzaken voor aardse elektriciteitsnetten.

Parker Solar ProbeParker Solar Probe

De Parker Solar Probe en rechts een afbeelding van Wispr die genomen is vanaf het punt in zijn baan dat zich het dichtst bij de zon bevindt

De Parker Solar Probe is een jaar geleden op 12 augustus gelanceerd. De sonde is vernoemd naar Eugene Parker, een Amerikaanse wetenschapper die in 1958 het bestaan van de zonnewind voorspelde. Het naar hem vernoemde ruimtevaartuig heeft in januari dit jaar zijn eerste baan om de zon voltooid en vestigde al verschillende records, zoals het bereiken van een afstand van 24 miljoen kilometer tot de zon en het vliegen met een snelheid van 343.112km/u ten opzichte van de zon. Die records zullen gaandeweg weer verbroken worden, omdat de sonde een steeds nauwere baan om de zon zal afleggen. Op 27 augustus begint de Parker Solar Probe aan zijn derde ontmoeting waarbij hij relatief dicht langs de zon scheert. Het perihelium wordt op 1 september bereikt.

Met de meetapparatuur aan boord van de sonde hoopt NASA bijvoorbeeld meer te leren over waar de zonnewind vandaan komt en hoe deze snelheden tot bijna 3 miljoen km/u kan halen. Ook wil de organisatie weten waarom de corona zoveel heter is dan het oppervlak eronder. Daartoe verzamelt de sonde data van vier verschillende instrumenten. Begin mei werd al 22GB gedownload. Dat betreft data die tijdens de eerste twee ontmoetingen met de zon werd verzameld. Op die hoeveelheid data werd niet gerekend; er werd vijftig procent meer data gedownload dan vooraf was geschat. Dat was mogelijk doordat het telecommunicatiesysteem van de sonde beter blijkt te werken dan gedacht.

Door Joris Jansen

Redacteur

13-08-2019 • 15:39

14

Reacties (14)

Sorteer op:

Weergave:

"Op die hoeveelheid data werd niet gerekend; er werd vijftig procent meer data gedownload dan vooraf was geschat."
Wat ik me dan wel af vraag, kennelijk verwerkt hij wel zo veel data, en slaat dat waarschijnlijk ook tijdelijk op. De reden dat ze meer krijgen is dus niet doordat er meer in binnen gekomen maar doordat ze het beter konden versturen.
Betekend dit dan dat ze anders die data hadden verwijderd? Wordt de belangrijkste data eerst gestuurd?

Er is ook geen live verbinding, soms zie je dat ze data binnen halen, andere momenten niet. Zie: https://eyes.nasa.gov/dsn/dsn.html

Oow al gevonden, ze hebben de Parker opdracht gegeven meer data te verzamelen: "The team has capitalized on the higher downlink rate, instructing Parker Solar Probe to record and send back extra science data gathered during its second solar encounter."

[Reactie gewijzigd door Devata op 29 juli 2024 09:57]

Hoe warm wordt de sonde als die zo dichtbij de zon is?
https://www.nasa.gov/feat...t-parker-solar-probe-melt
Het hitteschild komt tot 1400 graden. Daar achter is het ongeveer 30 graden.

Wat ik me nou afvraag is of die zonnepanelen nou energie leveren van de sterren en misschien wat door de reflectie op de uitstekende delen van het vaartuig, of werkt dat ook gewoon achterwaarts gericht. Of het zijn geen zonnepanelen...

[Reactie gewijzigd door blorf op 29 juli 2024 09:57]

Met betrekking tot de zonnepanelen.

Op de afbeelding zie je voornamelijk de primaire panelen deze kunnen uitvouwen wanneer de probe zich op grotere afstand van de zon bevindt. Op korte afstand van de zon is er een kleiner secundair paneel welk vloeistof gekoeld is en hierdoor rond de 120gr. celcius blijft.

Zie pag.6
https://ntrs.nasa.gov/arc....nasa.gov/20090004577.pdf
"...That means that while Parker Solar Probe will be traveling through a space with temperatures of several million degrees, the surface of the heat shield that faces the Sun will only get heated to about 2,500 degrees Fahrenheit (about 1,400 degrees Celsius)...." https://www.nasa.gov/feat...t-parker-solar-probe-melt

Kortom, zo rond de 1400 graden Celsius, in het artikel in de link hier staat ook uitgelegd hoe de probe tegen de temparatuur beschermd is ;).
Begin mei werd al 22GB gedownload. Dat betreft data die tijdens de eerste twee ontmoetingen met de zon werd verzameld. Op die hoeveelheid data werd niet gerekend; er werd vijftig procent meer data gedownload dan vooraf was geschat. Dat was mogelijk doordat het telecommunicatiesysteem van de sonde beter blijkt te werken dan gedacht.
En in 1996 zat ik met mijn 56k6 modem een half uur te tobben over een MP3'tje... terwijl ik aan het MSNnen was... Wat verandert de wereld (en omstreken) toch hard!
Wat ik me dan afvraag... waarom er geen signaalversterkers in een (enorm hoge?) baan rond bijv. Mars of Jupiter gebracht worden.

Data van bijv. Neptunus doet er enorm lang over met belachelijk lage bitrates om bij de Aarde te komen. Een signaalversterkende satelliet kan het signaal opvangen, evt errorcorrectie toepassen en het opnieuw naar de Aarde sturen. Omdat het signaal opnieuw verzonden wordt zou dat met hogere snelheden moeten kunnen. Tuurlijk, radiogolven hebben de lichtsnelheid nog steeds maar omdat het signaal halverwege opnieuw uitgezonden wordt op volle sterkte zou de bandbreedte toe moeten nemen...
Er zijn verschillende redenen.

1) Geld. Iemand moet die signaalversterker betalen. Dat is een aparte lancering, een nieuwe satelliet die ontworpen, gebouwd, en gevalideerd moet worden. Voor die paar lanceringen per decennium die op dit moment voorbij Mars gaan is dat gewoon niet interessant.

2) Geometrie. Mars draait op zijn eigen tempo rond de zon, net als de aarde en elke andere planeet. De momenten waarop Mars (relatief) mooi in het midden ligt tussen de verdere planeten en de aarde zijn vrij zeldzaam en duren niet lang. Je hebt dus waarschijnlijk maar enkele maanden per X jaar waarin je de relay kan gebruiken. Op de andere momenten maakt het niet veel uit of je rechtstreeks gaat of niet, of is het zelfs verder om eerst naar Mars te gaan. Die relays werken enkel als je een hele constellatie hebt in dezelfde baan als Mars, maar op verschillende plaatsen op die baan. Dan kan je altijd een goede route kiezen, en eventueel zelfs rond de zon sturen (wat nu dus een blinde/dove vlek is). Maar dan vallen de kosten dus ineens ettelijke keren hoger uit.

3) We hebben enorm goede ontvangers en zenders op aarde. Je moet eens wat details over het Deep Space Network opzoeken. Dat zijn gigantische satelliet schotels die enorm gevoelig zijn. Het kan goed zijn dat die ontvangers vanaf de aarde nog altijd een sterker signaal oppikken dan een satelliet bij Mars kan. Als je signaal dubbel zo ver moet, is het 4x zwakker. Maar de schotels hier op aarde zijn wel een veelvoud van dat gevoeliger. Ik ben vrij zeker dat vanaf Neptunus het verschil in afstand tot Mars t.o.v. de aarde niet opweegt tegenover wat de grondstations hier kunnen opvangen.

In de praktijk is het dus gewoon veel aantrekkelijker om een goede high-gain antenne op de sonde te plaatsen, en gewoon wat geduld te hebben. New Horizon heeft er jaren over gedaan om alles terug te sturen, en is nog altijd bezig met uploaden van de Ultima Thule flyby. Maar het is niet alsof het nu iets beter heeft te doen. Een paar jaar wachten op een volledige dataset valt goed mee. Voor landers en rovers is het verhaal anders omdat die constant data verzamelen, in dat geval is het vaak wel interessant om een relay mee te sturen om in een baan te blijven (en terwijl ook mapping te doen etc). Het verschil in afstand van het oppervlakte van Mars naar orbit, t.o.v. van Mars naar de aarde is dan ook gigantisch. Van enkele honderden kilometers, naar honderden miljoenen kilometers.

[Reactie gewijzigd door Niosus op 29 juli 2024 09:57]

DSN is leuk maar missies als Voyager hebben daar dus niks aan. Het ontvangen is prima maar de bitrate is zó laag ... dat zou m.i. enorm veel baat hebben bij een “signaalversterker”

Voor Mars is het niet zo spannend, voor grotere afstanden wel.
DSN is leuk maar missies als Voyager hebben daar dus niks aan.
Het is dankzij DNS dat we uberhaubt nog wat van Voyager kunnen ontvangen.
dat zou m.i. enorm veel baat hebben bij een “signaalversterker”.
Als je zou uitrekenen wat daar voor nodig is en wat het zou kosten, dan zou je tot een andere conclusie komen. Denk je werkelijk dat ze er bij NASA e.d. niet goed over hebben nagedacht?
Voor Mars is het niet zo spannend, voor grotere afstanden wel.
Het overgrote deel van missies gaat niet verder dan Saturnus.
Voyager 2 zit op ongeveer 120 AU (1AU = afstand tussen zon en aarde, ~150M km) van de aarde. Mars zit op minder dan 2 AU van de zon. Dat scheelt dus enkele procenten. Een signaalversterker rond Mars gaat dus hoogstens 5% beter signaal hebben dan hier op aarde (en maar voor een paar maanden per jaar). Om er ook maar iets van voordeel uit te halen, moet je dus al vlotjes 95% van de capaciteiten van het DSN op Mars gaan nabootsen.

Dus om jouw idee te laten werken moeten we even deze schotel met een diameter van 70m naar Mars gaan verschepen. Misschien leuk eenmaal dat Elon Musk zijn kolonie goed en wel van de grond is, maar op dit moment (laat staan wanneer de Voyagers gelanceerd werden) is dit dus compleet onmogelijk.

Kom op zeg...
MSL (Curiosity) gebruikt Odyssey als relais als er geen directe contact met aarde mogelijk is.
waarom er geen signaalversterkers in een (enorm hoge?) baan rond bijv. Mars of Jupiter gebracht worden.
Het zou te veel geld kosten.
Een signaalversterkende satelliet kan het signaal opvangen, evt errorcorrectie toepassen en het opnieuw naar de Aarde sturen.
We hebben al enorm goede signaal versterkers op Aarde, met schotel antennes met diameter van tientallen meters (tot 70 meter).

Een signaalversterkende satelliet met een even zo grote schotel antenne, en die qua afstand halverwege hangt tussen de Aarde en een probe, zou het signaal met slechts een factor 4 versterken zodat de data er nog altijd 1/4 van de tijd over doet om geheel te worden gedownload.
Zo'n satelliet zou erg groot en zwaar zijn en dus erg veel kosten om te bouwen en te lanceren. Vanwege de grote afstand zou evt onderhoud aan zo'n satelliet ook erg kostbaar zijn.

En dan is er nog het probleem dat de probe, de Aarde en die satelliet allemaal tov elkaar bewegen in hun respectievelijke baan rond de zon. Om dat op te lossen zouden meerdere van dergelijke satellieten nodig zijn en/of die satellieten moeten krachtige aandrijving en een grote hoeveelheid brandstof hebben zodat ze redelijk snel kunnen worden verplaatst.

[Reactie gewijzigd door BadRespawn op 29 juli 2024 09:57]

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.