Naše razumevanje oddaljenih zvezd se je v zadnjih desetletjih močno povečalo. Zahvaljujoč izboljšanim instrumentom lahko znanstveniki vidijo dlje in bolj jasno, s čimer se naučijo več o zvezdnih sistemih in planetih, ki jih obkrožajo (aka. Ekstra-sončni planeti). Na žalost bo minilo nekaj časa, preden bomo razvili potrebno tehnologijo za raziskovanje teh zvezd od blizu.
Medtem pa NASA in ESA razvijata misije, ki nam bodo omogočile raziskovanje lastnega Sonca kot še nikoli doslej. Te misije, NASA-ina sončna sonda Parker in sončna orbiterica Evropske vesoljske agencije (ESA), bodo raziskale bližje Soncu kot vsaka prejšnja misija. Pri tem upajo, da bodo rešili desetletja vprašanja o notranjem delovanju Sonca.
Te misije - ki se bodo začele leta 2018 oziroma 2020 - bodo imele tudi pomembne posledice za življenje tukaj na Zemlji. Sončna svetloba ni pomembna za življenje, kot ga poznamo, sončni žarki lahko predstavljajo veliko nevarnost za tehnologijo, od katere je človeštvo vse bolj odvisno. Sem spadajo radijske komunikacije, sateliti, električna omrežja in človeški vesoljski leti.
In v naslednjih desetletjih naj bi orbita z nizko zemljo (LEO) postajala vse bolj gneča, ko bodo komercialne vesoljske postaje in celo vesoljski turizem postali resničnost. Z izboljšanjem našega razumevanja procesov, ki poganjajo sončne žarke, bomo zato lahko bolje predvideli, kdaj se bodo pojavili in kako bodo vplivali na zemljo, vesoljska plovila in infrastrukturo v LEO.
Kot je v nedavnem sporočilu za NASA pojasnil Chris St. Cyr, znanstvenik projekta Solar Orbiter iz Nasinega vesoljskega letališkega centra Goddard,
„Naš cilj je razumeti, kako deluje Sonce in kako vpliva na vesoljsko okolje do te mere predvidljivosti. To je resnično radovednost. "
Obe misiji bosta osredotočeni na Sončevo dinamično zunanjo atmosfero, sicer imenovano korona. Trenutno je veliko vedenja te plasti Sonca nepredvidljivo in premalo razumljeno. Na primer, obstaja tako imenovana "težava s koronalnim ogrevanjem", kjer je sončna korona toliko bolj vroča od površine sonca. Potem se postavlja vprašanje, kaj poganja nenehno izlivanje sončnega materiala (aka. Sončni veter) na tako visoke hitrosti.
Kot je pojasnil Eric Christian, znanstvenik na temo misije Parker Solar Probe pri NASA Goddard:
„Parkerjeva solarna sonda in Solar Orbiter uporabljata različne vrste tehnologije, vendar se - kot misije - dopolnjujeta. Hkrati bodo fotografirali Sončevo korono in videli bodo nekatere iste strukture - kaj se dogaja na polovicah Sonca in kako te iste strukture izgledajo na ekvatorju. "
Sončna sonda Parker se bo za svojo nalogo približala Soncu kot katero koli vesoljsko plovilo v zgodovini - približno 6 milijonov km (3,8 milijona milj) od površine. To bo nadomestilo prejšnji rekord 43.432 milijonov km (~ 27 milijonov mi), ki ga je sonda Helios B vzpostavila leta 1976. S tega položaja bo Parkerjeva solarna sonda uporabila svoje štiri zbirke znanstvenih instrumentov za slikanje sončnega vetra in preučite sončna magnetna polja, plazmo in energijske delce.
Pri tem bo sonda pomagala razjasniti pravo anatomijo Sončeve zunanje atmosfere, kar nam bo pomagalo razumeti, zakaj je korona bolj vroča od Sončeve površine. Medtem ko temperature v koroni lahko dosežejo nekaj milijonov stopinj, sončna površina (aka. Fotosfera) doživi temperature okoli 5538 ° C (10.000 ° F).
Medtem bo Sončni orbiter oddaljen od Sonca na razdalji približno 42 milijonov km (26 milijonov milj) in prevzel visoko nagnjeno orbito, ki lahko zagotavlja prve neposredne slike Sončevih polov. To je še eno področje Sonca, ki ga znanstveniki še ne razumejo zelo dobro, in njegovo preučevanje bi lahko dalo dragocene namige o tem, kaj vodi v nenehno aktivnost in izbruhe Sonca.
Obe misiji bosta preučevali tudi sončni veter, ki je najbolj razširjen vpliv Sonca na sončni sistem. Ta para magnetiziranega plina napolni notranji Osončje, ki deluje z magnetnimi polji, atmosfero in celo površinami planetov. Tu na Zemlji je odgovorno za Aurora Borealis in Australis, včasih pa se lahko spuščajo s sateliti in električnimi sistemi.
Prejšnje misije so znanstvenike prepričale, da korona prispeva k procesu, ki pospešuje sončni veter do tako velikih hitrosti. Ko ti nabiti delci zapustijo Sonce in preidejo skozi korono, se njihova hitrost učinkovito potroji. Ko sončni veter doseže vesoljsko plovilo, odgovorno za njegovo merjenje - 148 milijonov km (92 milijonov milj) od Sonca -, ima dovolj časa, da se pomeša z drugimi delci iz vesolja in izgubi nekatere svoje značilnosti.
Z parkiranjem tako blizu Sonca bo Parkerjeva solarna sonda lahko izmerila sončni veter ravno tako, kot ga oblikuje in zapušča korono, s čimer bo zagotovila najbolj natančne meritve sončnega vetra, kar jih je bilo kdaj zabeleženih. Sončni orbiter bo z vidika nad Sončevima polovoma dopolnil študijo Sončevega vetra Parkerjeve solarne sonde, tako da bo videl, kako se struktura in obnašanje sončnega vetra spreminjata na različnih širinah.
Ta edinstvena orbita bo Sončevemu orbiterju omogočila tudi proučevanje Sončevih magnetnih polj, saj je nekaj najbolj zanimive magnetne aktivnosti Sonca koncentrirano na polov. To magnetno polje je v veliki meri zaradi sončnega vetra, ki sega navzven, da ustvari magnetni mehurček, znan kot heliosfera. V heliosferi sončni veter močno vpliva na planetarno ozračje, njegova prisotnost pa ščiti notranje planete pred galaktičnim sevanjem.
Kljub temu še vedno ni povsem jasno, kako Sončevo magnetno polje nastaja ali strukturira globoko znotraj Sonca. Toda glede na svoj položaj bo Sončni orbiter lahko preučil pojave, ki bi lahko privedli do boljšega razumevanja, kako nastaja Sončevo magnetno polje. Sem spadajo sončni žarki in izlivi koronalnih mas, ki so posledica spremenljivosti, ki jo povzročajo magnetna polja okoli polov.
Na ta način sta Parkerjeva sončna sonda in Sončni orbiter brezplačni misiji, kjer preučujete Sonce z različnih vidikov, da bi lahko izboljšali svoje znanje o Soncu in heliosferi. V tem procesu bodo zagotovili dragocene podatke, ki bi lahko znanstvenikom pomagali pri reševanju dolgoletnih vprašanj o našem Soncu. To bi lahko pomagalo razširiti naše znanje o drugih zvezdnih sistemih in morda celo odgovoriti na vprašanja o izvoru življenja.
Kot je pojasnil Adam Szabo, znanstvenik za misijo pri Parkerjevi sončni sondi pri NASA Goddard:
»Obstajajo vprašanja, ki nas že dolgo zastavljajo. Poskušamo razvozlati, kaj se zgodi blizu Sonca, in očitna rešitev je, da gremo tja. Ne moremo čakati - ne samo jaz, ampak celotna skupnost. "
V času in z razvojem potrebnih naprednih materialov bomo morda celo lahko poslali sonde na Sonce. Toda do takrat so te misije predstavljale najbolj ambiciozne in najbolj drzne napore za preučevanje Sonca do zdaj. Kot pri mnogih drugih drznih pobudah za proučevanje našega Osončja ne moremo kmalu priti!
