Ամանորի Արեգակնային Խուզարկուն

ԴՈԿՏ. ՀՐԱՉ ՊԱՐՍՈՒՄԵԱՆ

24 դեկտեմբեր 2024-ին, այսինքն արեւմտեան եկեղեցիներու խթման օրը արեգակնային «Փարքըր» խուզարկուն (Parker solar probe) կը գտնուէր իր ծիրի կարեւորագոյն (արեւուն ամէնէն մօտ) կէտին վրայ: Արեւու այդ «մոլորակը» երկրէն արձակուած էր 8 դեկտեմբեր 2008-ին, այսինքն` վեց տարի առաջ: Հարկ էր, որ ծիրը ըլլար ձուաձեւ, որպէսզի արեւուն մօտիկ գտնուած ժամանակամիջոցին խուզարկուն ունենար մեծ արագութիւն: Նման է դէպի վեր նետուած գնդակի մը, որ կը դանդաղի, երբ հեռանայ: Այս պարագային, երբ «մոլորակը» հեռանայ արեւէն (1):

Սարքը անուանուած է ի պատիւ այժմ 91-ամեայ փրոֆ. Էօժեն Փարքըրի (Eugene Parker): Ասիկա սռաջին անգամն է, որ անջրպետ ուղարկուած սարք մը կը կրէ կենդանի անձի մը անունը: Այդ մեծարանքը ցարդ վերապահուած էր ռահվիրայ աստղագէտներու, ինչպէս` Կալիլէոյի (1564-1642) եւ Քեփլըրի (1571-1630): Փարքըր եւս ռահվիրայ մըն է այն իմաստով, որ հեղինակն է տեսութեան մը, որ կը բացատրէ ցարդ անհասկնալի այն տարօրինակ երեւոյթը, թէ ինչո՛ւ արեւէն որոշ հեռաւորութեան վրայ ջերմաստիճանը մեծապէս կը բարձրանայ` փոխանակ նուազելու, ինչպէս մեր առօրեայ փորձը ցոյց կու տայ, երբ հեռանանք վառարանէ մը: վերի գծանկարը ցոյց կու տայ արեւուն շերտերը եւ ջերմաստիճանները (2):

1972-ին Փարքըր առաջադրած էր «մանր բռնկումներու» (nanoflare) գործիքակազմ մը, որ տակաւին փորձառական աներկբայ վաւերացում չէ ստացած: Գիտնականներ կը յուսան այդ կատարել ներկայ սարքի չափումներուն հիման վրայ: 1958-ին բացատրած էր «արեգակնային փոթորիկ»-ի դերը(3) եւ մագնիսական դաշտի ընդհանուր կառոյցը: Արեւը, ինչպէս` Երկիրը, ինքնիր շուրջ պտտուող մագնիս մըն է, հետեւաբար մագնիսական դաշտի գիծերը պարոյրաձեւ են (Archimedean spiral):

Բացի ատկէ, ինչպէս վերի գծանկարները ցոյց կու տան, այդ գիծերը կը խճճուին եւ կը հանգուցուին: Հանգուցումը կը նշանակէ այդ փոքր ծաւալի մագնիսական դաշտի չքացում:

Բայց այդ դաշտի պարունակած ջերմուժը ի հարկէ չի չքանար, այլ կը վերածուի այդտեղ գտնուող մասնիկներու շարժական ջերմուժի (kinetic energy), այսինքն` ջերմաստիճանի բարձրացման (4): Այդ է Փարքըրի 1988-ին հրատարակած տեսութեան մեքանիզմը: Մանր բռնկումներ անջրպետային հեռադիտակներու կողմէ արձանագրուած էին 2016-ին, «Փարքըր» խուզարկուի արձակումէն շուրջ երկու տարի առաջ: Փարքըր հիմնադրական ներդրում ունի արեւու գործունէութեան տեսական վերլուծումին մէջ:

Արեւը ունի մօտ 11 տարի յաճախականութեամբ «աշխուժութեան» շրջաններ: Հասարակ հեռադիտակով տեսանելի արատներու (sunspot) թիւը չափանիշ է, որովհետեւ անոնք հետեւանք են մագնիսական փոթորիկներու (5): Կալիլէօ հետեւած էր անոնց եւ ցաւօք մեծապէս կորսնցուցած` իր տեսողութիւնը:

Ինչպէս կողքի գծանկարը ցոյց կու տայ, խուզարկուին հանդիպումը կը համընկնի աշխուժութեան ներկայ բարձրակէտին: Այդ ի հարկէ նպատակայարմար է չափումներ կատարելու համար: Սարքերը արեւու ճառագայթումէն պաշտպանուած են մօտ 240 սմ տրամագիծ եւ 11 սմ հաստութիւն ունեցող ածուխի ծակոտկէն փրփուրանման բաղադրեալով մը կազմուած վահանով մը, որուն դէպի արեւ դարձած մակերեսը հայելանման է, որպէսզի ցոլացնէ ճառագայթները (6):

Ծիրային.- Հարկ էր, որ ծիրը ըլլայ ձուաձեւ, որպէսզի խուզարկուն գտնուի արեւուն ե՛ւ մօտ ե՛ւ հեռու: Սարքը կ՛արձակուի Երկրէն, ուրեմն մօտաւորապէս ունի Երկրի արագութիւնը (մօտ 30 քմ/երկվ.): Արեւուն մօտ ան պիտի ունենայ մօտ 200 քմ/երկվ. արագութիւն: Նման արագութեան հասնելու համար հարկ է ծախսել (ուրեմն եւ կրել) քանի մը հազար թոն վառելանիւթ (7): Այլ խօսքով,  անկարելի է սարքին վրայ գտնուող ինքնամուղներու միջոցով (jet engine):

Ձգողական պարսատիկ.- Երկար ճամբորդութեան համար  նախատեսուած սարքերը արագանալու համար կ՛օգտագործեն արեգակնային դրութեան մոլորակներու ձգողութիւնը: Այդ կը կոչուի «ձգողական պարսատիկ», օտար եզրով` «gravitational slingshot», կամ` «ձգողութեան օգնութիւն» (gravity assist): Սարքին եւ մոլորակին հանդիպումը «առաձգական բախում» (elastic collision) է, որովհետեւ ջերմուժը կը մնայ շարժական (kinetic): Մոլորակը (այս պարագային` Արուսեակ) իրեն հետ «կը քաշէ» մօտեցող զանգուածը (այս պարագային` խուզարկուն): Արուսեակի զանգուածը շուրջ տասը թրիլիոն թրիլիոն անգամ աւելի մեծ է, քան` խուզարկուին զանգուածը, հետեւաբար անոր արագութիւնը կը մնայ գրեթէ անփոփոխ (7): Շուրջ էջ մը գրահաշիւ բաւական է տեսնելու համար, որ թեթեւ զանգուածը կը ստանայ արբանեակի մինչեւ կրկին անգամ արագութիւն: Այդ արհամարհելի չէ: «Ձգողութեան օգնութիւն»-ը առաջին անգամ օգտագործուած էր 1959-ին, երբ խուզարկու «Լունա 3» նկարած էր լուսնի` Երկրէն դիտած անտեսանելի երեսը (8): Անախորժ տուեալը այն է, որ այս գործողութիւնը կարելի չէ յաւերժ կրկնել: Ինչպէս կողքի գծանկարը ցոյց կու տայ, «Փարքըր»  խուզարկուն Արուսեակի ձգողութենէն շուրջ 8 անգամ օգտուելէ ետք մտած է իր ներկայ ծիրին մէջ, որ կը համընկնի Փայլածուի պտոյտի շրջանին (period), այսինքն` 88 օր, որովհետեւ խուզարկուին ծիրի մեծ առանցքը գրեթէ հաւասար է Փայլածուի ծիրի տրամագիծին (9): Կ՛ակնկալուի, որ կատարէ 24 պտոյտ, նախքան որ խաթարուի արեւու կիզող հողմի որպէս հետեւանք:

Ձեռքբերում.- Կան հետաքրքրական տուեալներ, ինչպէս` մագնիսական դաշտի կարճատեւ շրջումներ (switchback), արեգակնային փոթորիկի շառաւիղական (radial)  ուղղութենէ շեղումներ, բայց տակաւին համապարփակ տեղեկագրութեան մը չեմ հանդիպած: «Փարքըր» առաջին խուզարկուն չէր: Արդէն իսկ ծիրի վրայ է Եւրոպական Միութեան արբանեակը (ESA Orbiter), որ կը շարունակէ արժէքաւոր տեղեկութիւններ փոխանցել: Բայց ինչպէս կողքի գծանկարը ցոյց կու տայ, այդ արբանեակը Երկրէն միայն  չորս անգամ աւելի մօտ կ՛ըլլայ արեւուն (10): «Փարքըր»-ի ճարտարագիտական իրագործումի 1400 ջերմաստիճանի մէջ սրընթաց մասնիկներու  տարափին տակ չափումներ կատարելն էր: Կ՛ենթադրեմ, որ Փարքըրի տեսութեան վաւերացումը գրեթէ հաւաստի էր` նախքան խուզարկուին առաքումը: Այլապէս, սարքին անուանումը սեւ հիւմըր պիտի ըլլար:

28 դեկտեմբեր 2024

1. Աւելի ճշգրիտ բացատրութիւնը այն է, որ երբ ծիրը կը կառավարուի կեդրոնաձիգ ուժով, մոլորակի պտուտային թափը (Angular momentum) անփոփոխ կը մնայ: Այդ կը նշանակէ, որ երկու ծայրամասերու արագութիւնները (Vf եւ Vn) խոտոր կը համեմատին հեռաւորութիւններու (Rf եւ Rn) հետ: Տե՛ս կողքի գծանկարը, ուր կիզակէտի (արեւ) մօտ արբանեակը անգամ աւելի արագ է, քան` ամենահեռու կէտին վրայ (Արուսեակի մօտ):
2. Kelvin կամ բացարձակ (absolute) ջերմաստիճանը կը սկսի մօտաւորապէս -273 սանթիկրատէն, որ պարզապէս հիմնուած է ջուրի սառոյցէ շոգիի վերածուելու միջոցին վրայ: Մինչդեռ բացարձակ զերօ աստիճանին մասնիկներու շարժումը կը դադրի:
3. Արեգակնային փոթորիկը կազմուած է անոր կորիզին մէջ տեղի ունեցող կորիզային միաւորումներէն արձակուած փոքր եւ արագ (մինչեւ ժամական 50 միլիոն քմ արագութեամբ) մասնիկներէ (ինչպէս ելեքթրոններ): Նման մասնիկներ դիւրաւ կը թափանցեն մեր մորթին մէջ եւ աւեր կը գործեն օրկաններուն:
4. Մագնիսական, ելեկտրական եւ առհասարակ այլ դաշտեր կարելի չէ յառաջացնել առանց ջերմուժ սպառելու: Այդ ջերմուժը «կ՛ամբարուի դաշտի տարածքին մէջ: Կողքի պատկերը ցոյց կու տայ յարաբերութիւնները անոնց համար, որ քիչ թէ շատ ծանօթ են բնագիտութեան:
   
5. Մագնիսական փոթորիկը կը խանգարէ կորիզէն դէպի մակերես հոսանքը (տե՛ս վերեւի գծանկարը), հետեւաբար փոթորկոտ շրջանը համեմատաբար նուազ տաք, ուրեմն եւ նուազ շողարձակ կ՛ըլլայ:
6. Ծակոտկէն նիւթեր վատ հաղորդիչ են, որովհետեւ դատարկութիւնը զերօ հաղորդիչ է: Բուրդը կամ մուշտակը մեզ կը պաշտպանեն ցուրտէն, որովհետեւ մեծապէս «դատարկ» են: Վահանի տեսակարար ծանրութիւնը 0,16 է, այսինքն` ջուրէն վեց անգամ նուազ:
7. Խուզարկուի զանգուածը շուրջ 700 քկ է: Արագութիւնը 30քմ/երկ մինչեւ 200 քմ/երկվ բարձրացում կը նշանակէ 1/2 x700x[(200 000)^2 – (30 000)^2] = 350x[400-9]x10^8 Joule =1400 Trillion Joule. Վառելանիւթի իւրաքանչիւր քկ կրնայ առաւելագոյնը տալ 43 միլիոն Joule: Հետեւաբար անհրաժեշտ է կրել եւ սպառել առնուազն 30 միլիոն թոն վառելանիւթ: ՇԱՏ աւելի նպատակայարմար է սպասել պատեհ պահուն, երբ կարելի է հանդիպում կատարել տուեալ մոլորակի հետ:
8. Խորհրդային Միութեան անջրպետային առաջատար ծրագիրները լայնածաւալ խուճապ յառաջացուցած էին Մ. Նահանգներու մէջ: Այդ անկիւնադարձային հետեւանքներ ունեցաւ շատ մը բնագաւառներու մէջ: Ի մասնաւորի` բնագիտութեան ուսուցման: Այդ իր կարգին անկիւնադարձային հետեւանք ունեցաւ իմ կեանքի ծիրին վրայ:
9. Քեփլըր դարեր առաջ ցոյց տուած էր ծիրի մեծ առանցքի (major axis – a) եւ պտոյտի (period -T) յարաբերութիւնը: Այդ իր երրորդ օրէնքն էր, որ կը կոչուի նաեւ «Ներդաշնակութեան օրէնք» (Law of harmonies  a^3 ~ T^2): Այդ շրջանին բնագիտութիւնը (եւ ոչ միայն) չէր զատորոշուած բնազանցութենէ: Այդ առանձին նիւթ է: