NASA ogłosiła niedawno, że zamierza przeprowadzić eksperymenty na pokładzie statku kosmicznego Solar Probe Plus, który ma wystartować nie później niż w 2018 r. Ten statek kosmiczny wykona niespotykane zadanie lotu do atmosfery Słońca - lub korony - w celu wykonania pomiarów plazmy , pola magnetyczne i pył otaczający naszą najbliższą gwiazdę. Będzie to pierwszy satelita stworzony przez człowieka, który zbliży się do Słońca w tak bliskiej odległości.
Poprzednim rekordzistą dla statku kosmicznego, który zbliżył się do Słońca, był Helios 2, który znalazł się w odległości 27 milionów mil (43,5 miliona kilometrów) od Słońca w 1976 roku. Solar Probe Plus pobije ten rekord, lecąc do 3,7 miliona mil (5,9 miliona kilometrów) ) powierzchni Słońca w jego najbliższym zbliżeniu. Latając tak blisko Słońca, statek kosmiczny będzie w stanie uzyskać niezwykle szczegółowe dane o strukturze atmosfery otaczającej Słońce.
Jak możesz sobie wyobrazić, robi się trochę toast, gdy zbliża się do Słońca. Solar Probe Plus wykorzysta specjalną osłonę cieplną wykonaną z grubej płyty o grubości 8 stóp (2,4 m) i grubości 4,5 cm (11 cm), która ochroni jednostkę przed temperaturami do 2600 stopni Fahrenheita (1400 stopni) Celsjusza) i intensywne promieniowanie słoneczne. Osłona termiczna to zmodyfikowana wersja tej, która została użyta w misji MESSENGER na Merkurego.
NASA wybrała pięć projektów naukowych z trzynastu, które zostały zaproponowane od 2009 roku. Według komunikatu prasowego wybrane propozycje to:
- Badanie elektronów wiatru słonecznego alfa i protonów: główny badacz, Justin C. Kasper, Smithsonian Astrophysical Observatory w Cambridge, Massachusetts. Badanie to w szczególności zliczy najbardziej obfite cząstki wiatru słonecznego - elektrony, protony i jony helu - i zmierzy ich właściwości . Badanie ma również na celu złapanie niektórych cząstek w specjalnym kubku do bezpośredniej analizy.
- Kamera do obrazowania szerokiego pola: główny badacz, Russell Howard, Naval Research Laboratory w Waszyngtonie. Ten teleskop wykona trójwymiarowe obrazy korony słonecznej lub atmosfery. Eksperyment faktycznie zobaczy wiatr słoneczny i zapewni trójwymiarowe obrazy chmur i wstrząsów, gdy zbliżają się one do statku kosmicznego i mija go. Badanie to uzupełnia instrumenty na statku kosmicznym, zapewniając bezpośrednie pomiary poprzez zobrazowanie plazmy próbki innych instrumentów.
- Fields Experiment: główny badacz, Stuart Bale, University of California Space Sciences Laboratory w Berkeley w Kalifornii. Badanie to pozwoli na bezpośrednie pomiary pól elektrycznych i magnetycznych, emisji radiowych i fal uderzeniowych przepływających przez plazmę atmosferyczną Słońca. Eksperyment służy również jako gigantyczny detektor pyłu, rejestrujący sygnatury napięcia, gdy drobiny pyłu kosmicznego uderzą w antenę statku kosmicznego.
- Zintegrowane badania naukowe Słońca: główny badacz, David McComas z Southwest Research Institute w San Antonio. Badanie to składa się z dwóch instrumentów, które dokonają inwentaryzacji pierwiastków w atmosferze Słońca za pomocą spektrometru masowego do ważenia i sortowania jonów w pobliżu statku kosmicznego.
- Heliospheric Origins with Solar Probe Plus: główny badacz, Marco Velli z NASA Jet Propulsion Laboratory w Pasadenie w Kalifornii. Velli jest naukowcem obserwacyjnym misji, odpowiedzialnym za pełnienie funkcji starszego naukowca w naukowej grupie roboczej. Zapewni niezależną ocenę wyników badań naukowych i będzie rzecznikiem społeczności misji.
Dwa ważne pytania, na które misja ma odpowiedzieć, to kłopotliwa tajemnica, dlaczego atmosfera Słońca jest cieplejsza niż jego powierzchnia, oraz mechanizm wiatru słonecznego, który emanuje ze Słońca do Układu Słonecznego. Statek kosmiczny będzie miał miejsce w pierwszym rzędzie, aby obserwować wzrost prędkości wiatru słonecznego z prędkości poddźwiękowych do prędkości naddźwiękowych.
Ze względu na zachowanie pędu potrzeba dużo spowolnienia, aby wysłać statek kosmiczny w kierunku Słońca. Ziemia i przedmioty na Ziemi poruszają się wokół Słońca ze średnią prędkością 30 kilometrów na sekundę (67 000 mil na godzinę). Aby spowolnić statek kosmiczny na tyle, aby zbliżyć się do Słońca, będzie musiał latać wokół Wenus siedem razy! Jest to przeciwieństwo asysty grawitacyjnej lub „procy”, w której satelita zyskuje energię latając planetą. W przypadku sondy słonecznej Plus, a także MESSENGERA, wiele much Wenus przekazuje Wenus część energii statku, spowalniając w ten sposób statek kosmiczny.
Misja Solar Probe Plus jest częścią programu „Życie z gwiazdą” NASA, którego misją jest Obserwatorium Dynamiki Słońca. Ten program ma na celu zbadanie wpływu naszego Słońca na środowisko kosmiczne Układu Słonecznego i pozyskiwanie danych w celu lepszego wyposażenia przyszłych misji kosmicznych.
Źródło: informacja prasowa NASA, strona misji APL
