NASA se v začetku avgusta pripravlja na začetek zgodovinske sonde, s katero bi se "dotaknili sonca", za katero znanstveniki upajo, da bodo razbili več desetletij skrivnosti o naši zvezdi.
Misija, imenovana Parkerjeva sončna sonda, se bo 24-krat vrtela okoli sonca in bo letela v milionski stopnji zvezde, imenovani korona.
Zastrašujoč načrt letenja vesoljskega plovila ni le drzen larv; odgovoriti je treba na vprašanja o soncu, ki že desetletja ogovarjajo znanstvenike. V nekaterih primerih bodo njihovi odgovori vplivali na naše življenje na Zemlji. Znanstveniki pa izkoriščajo tudi udoben dostop do sonca, da razumejo vse zvezde po pooblaščencu.
"V korono moramo iti, ker smo s pogledom na zvezdo naredili toliko znanosti," je 20. julija med NASA-ino tiskovno konferenco o prihajajoči misiji dejala znanstvena raziskovalka projekta Nicola Fox, sončna znanstvenica z univerze Johns Hopkins. "Ogledali smo si ga na vsak drugačen način, kot si ga lahko predstavljate, na vsaki valovni dolžini; celo potovali smo izven orbite Merkura. Vendar moramo priti v to akcijsko območje in v regijo, kjer so res vse te skrivnosti se pojavljajo. " [Nov pogled v notranjost Sončeve atmosfere prinaša namige o skrivnostnem sončnem vetru]
Reševanje treh skrivnosti
Prvič, misija bo znanstvenikom pomagala razumeti korono, zlasti kako se toplota premika skozi sončno atmosfero. Ta toplotni tok se trenutno zdi protiustaven: korona lahko doseže temperature približno 300-krat bolj vroče od sončne površine, čeprav je bolj oddaljena od reakcij, ki napajajo zvezdo.
"Za nas je to zelo nenavadno, neznano okolje," je med novinarsko konferenco dejal Alex Young, znanstvenik iz sonca pri Nasi. "Navajeni smo na idejo, da če stojim ob tabornem ognju in odstopim od njega, postane hladneje - vendar se to na soncu ne dogaja."
Druga naloga sonde je preučiti, kaj znanstveniki imenujejo sončni veter - poplava visoko nabitih delcev, ki izvira iz sonca in prečka celoten sončni sistem in tvori mehurček, ki označuje našo sosesko vesolja.
Toda znanstveniki še vedno delajo, da bi poskušali natančno razumeti, kako to deluje, in spet se zgodi nekaj zelo čudnega - sončni veter nekako pospeši do nadzvočnega. "Sončni veter prehaja iz ustaljenega vetra v dejanski nadzvočni tok iz korone, ki sega do milijonov milj na uro," je dejal Young. Znanstveniki upajo, da jim bodo meritve sonde, ki leti naravnost v sončni veter in vzdolž toka, pomagale rešiti to skrivnost.
Končno bo sonda raziskala še bolj dramatično posledico bivanja v bližini naše zvezde, ki občasno izstreli vozle plazme v vesolje. "Sonce lahko izstreli te ogromne drobtine materiala - milijarde ton sončne atmosfere so nanizane s sončnim magnetnim poljem, ki potujejo stran od sonca z milijoni milj na uro," je dejal Young.
Ti pretresi povzročajo zbirko pojavov, ki jih znanstveniki imenujejo vesoljsko vreme, in če so dovolj dramatični, so lahko izbruhi nevarni za astronavte in satelite na njihovi poti - še posebej močni pa bi lahko uničili električna omrežja na Zemlji. Znanstveniki imajo nekaj tehnik za napovedovanje vesoljsko-vremenskega ekvivalenta tornadov in orkanov, vendar upajo, da bo misija te napovedi naredila bolj natančne.
In če ste ravno tu zaradi lepih slik, ne skrbite; Nasa je poskrbela tudi za nekatere izmed njih. Sonda vsebuje kamero, ki bo znanstvenikom projektov prikazala pogled vesoljskega plovila, ki leti skozi korono. To bo pomenilo slike ne sončne površine, temveč same korone, slike pa bodo bolj podobne tistim, ki so nastale na Zemlji med popolnim Sončevim mrkom. [Oglejte si, kako se Sončeva neuporabna koronska slika pojavlja v videoposnetku sončnega mrka.
Zamuda za tehnologijo
Znanstveniki se s temi vprašanji spopadajo že desetletja, vendar brez sredstev, da bi dejansko dosegli zvezde. Za to so morali počakati, da tehnologija pretvori Parkerjevo sončno sondo v resničnost.
Najpomembnejši del te tehnologije je toplotni ščit, na katerega se večina instrumentov vesoljskega plovila opira kot zaščita pred osupljivo toploto sonca. To je čudovito oblikovana plošča iz skrbno izdelanih ogljikovih materialov, ki pa je nenavadno videti, vendar naredi svoje delo: Ko temperature na sprednji strani ščita dosežejo 2500 stopinj Fahrenheita (1370 stopinj Celzija), je hrbet le 600 stopinj F (315 stopinj C) ) - in instrumenti sami ostanejo pri 85 ° F (30 C).
Instrumente vesoljskega plovila bodo poganjali sončni paneli, vendar jih je bilo treba prilagoditi tako, da so upravljali premočni vhod, ki je na voljo tako blizu sonca. "Sončne celice morajo ostati hladne; ne marajo se pregrevati, če pa ne, ne delujejo," je dejal Fox. To je pomenilo oblikovanje samohladilnih plošč, ki jih lahko vesoljsko plovilo prilagodi sam, pri tem pa po potrebi pritrdi večino plošč za toplotni ščit.
Tretji pomemben napredek je bil zagotoviti, da bo sonda lahko poskrbela sama zase, ne da bi pri tem veliko prispevala. Sonda bo med najbližjimi približevanji na skrajni sončni strani, ne da bi poklicala domov, če bi šlo kaj narobe - in tudi ko lahko dobi signal, se bo znašla v 16-minutnem zaostanku v komunikaciji.
"Rad razmišljam o njej [Parkerju] kot o neodvisnem vesoljskem plovilu," je dejal Fox. "Je zelo, zelo avtonomna. Če mora biti v tej koronalni regiji, mora paziti nase; v zanki ni osebe." To pomeni, da lahko vesoljsko plovilo samodejno določi, kdaj mora premakniti svoj položaj v vesolju zaradi tega, koliko sonca dobijo posamezni deli vesoljskega plovila. [Dotikanje Sonca: Nasina misija je preimenovana v "Parkerjevo sončno sondo"]
Pogled naprej
Solarna sonda Parker je v Nasinem vesoljskem centru Kennedy, napolnjena in pripravljena na izstrelitev, kljub majhnim težavam, ki so z zagonom odložile teden dni, vključno z dodajanjem drugega rezervnega nabora temperaturnih senzorjev, potem ko pomisli, da bi prvotni komplet prišlo do okvare.
Zdaj je vesoljsko plovilo pripravljeno za odhod. "Opravili smo vse delo, vse preglede; končno je videti točno tako, kot sem pričakoval, da bo pogledal iz vseh predstavitev PowerPointa, ki sem jih videl pred 10 leti," je dejal Fox. "Zategnjena je, videti je čudovito in popolnoma pripravljena na svoj let."
Vesoljsko plovilo je zdaj predvideno za izstrelitveno okno, ki se odpre 6. avgusta ob 04:08 EDT (0808 GMT) in se zapre 19. avgusta. Zemljo bo zapustila na raketi United Launch Alliance Delta IV z dvema stopnjama in tretja stopnja pospeška se bo sprožila v vesolju.
Vsa ta moč je potrebna za usmerjanje poti vesoljskega plovila proti soncu. "Tako hitro moramo iti, ker moramo izgubiti vpliv Zemlje," je dejal Fox. "Nočemo potovati z Zemljo; želimo, da gremo proti soncu."
Ko se je vesoljsko plovilo izognilo Zemlji, bo letelo proti Veneri, saj bo planet pribrizgalo približno šest tednov po izstrelitvi, da bi se upočasnilo in vstopilo na sonce. Potem pa je na soncu. Sonda bo naredila 24 orbitov okoli sonca, prepletenih s še šestimi prilagoditvami, ki uporabljajo vpliv Venere, da sondo namesti bližje zvezdi.
Orbite so oblikovane kot cvetni listi, sonda pa večino svojih podatkov zbira v 11-dnevnih smrčkih, medtem ko je na četrtini oddaljenosti od Zemlje, nato pa te informacije pošlje domov v oddaljeni del zanke. Med najbližjim pristopom bo sonda letela le 3,83 milijona milj (6 milijonov kilometrov) nad sončno površino s hitrostjo 430.000 km / h (700.000 km / h), zaradi česar bo najhitrejši predmet, ki ga je ustvaril človek.
Končno bo približno sedem let po izstrelitvi vesoljskim plovilom zmanjkalo goriva, ki ga porabi za prilagajanje svojega telesa in za zaščito občutljivih instrumentov pred bremenom sončne toplote. In to bo začetek konca za Parkerjevo sončno sondo.
"V tistem trenutku bodo deli telesa, ki niso zasnovani tako, da bi videli polno sončno okolje, to videli, vesoljsko plovilo se bo začelo razpadati na velike koščke, nato pa se bo postopoma in postopoma zmanjševalo," je dejal Fox. "Romantično rad mislim, da bo postala del korone in za vedno obkrožala sonce."
