Po dziesięcioleciach naukowej burzy mózgów i latach budowy, sonda Parker Solar Probe NASA jest w drodze do lotu siedem razy bliżej Słońca niż jakakolwiek inna misja.
Teraz, kiedy statek kosmiczny w końcu wystartował z ziemi, naukowcy nie będą musieli długo kopać w swoich danych - a dane te będą nadchodzić przez siedem lat.
„Zdecydowanie ma się wrażenie sprężystej sprężyny”, powiedziała naukowiec projektu Nicola Fox, naukowiec zajmujący się energią słoneczną na Johns Hopkins University, powiedział Space.com na początku tego tygodnia, przed premierą. „Jesteśmy gotowi, by opuściła tę planetę”. [Największe misje na słońce]
A teraz statek kosmiczny w końcu opuścił Ziemię. Tutaj zabierze Cię podróż.
Nadchodzi słońce
Sonda Parker Solar Probe o wartości 1,5 miliarda dolarów potrzebowała dużej prędkości, aby uciec z orbity Ziemi, a zatem łącznie trzy stopnie rakietowe wystrzelone podczas startu. To przeniesie go w okolice Wenus za zaledwie sześć tygodni, przybywając pod koniec września.
28 września statek kosmiczny będzie musiał wykonać ostrożny manewr mający na celu jego spowolnienie i rozpoczęcie obliczonego tańca ze słońcem. Ten manewr, zwany asystentem grawitacyjnym, przekaże trochę przyspieszenia statku kosmicznego na planetę i ostrze sondy nieco bliżej Słońca.
Sonda słoneczna Parker rozpocznie następnie swoją pierwszą z 24 orbit wokół Słońca, a jej pierwsze zbliżanie się lub peryhelium nastąpi 1 listopada.
Każda orbita będzie miała kształt płatka, będzie dokładnie przesuwać się nad słońcem, a następnie leci dalej w kosmos, aby zamknąć orbitę. Większość pracy naukowej sondy nadejdzie, gdy znajdzie się ona w ćwiartce odległości między Ziemią a Słońcem - chociaż zespół ma nadzieję, że instrumenty będą mogły zostać włączone na tyle, na ile to możliwe.
Wczesne orbity, pozostając dalej od Słońca, będą wyjątkowe, ponieważ statek kosmiczny będzie spędzał czas blisko Słońca na zasadniczo równoważniku orbity geosynchronicznej, unosząc się nad tym samym regionem. „Niewiele osób docenia to, jak zabawne będą te okresy” - powiedział Justin Kasper, fizyk z University of Michigan i główny badacz jednego z instrumentów sondy, powiedział Space.com o tych wczesnych orbitach.
W tych okresach, które naukowcy nazywają szybkimi skanami radialnymi, statek kosmiczny napłynie z prędkością zbliżoną do prędkości obrotowej Słońca, a następnie wyleci ponownie. Podczas gdy statek kosmiczny dotrzymuje kroku obrotowi Słońca, będzie mógł obserwować, jak zachowuje się ten sam obszar Słońca przez około 10 dni.
„Naprawdę jesteśmy w stanie unosić się i wpatrywać się w to” - powiedział Fox, dając zespołowi „możliwość spędzenia dni na obserwowaniu dynamiki tego, jak zmienia się jeden region słońca - a może się nie zmienia”.
Oznacza to, że na naukę czeka wiele lat, zanim statek kosmiczny zbliży się do Słońca pod koniec misji. „Dotarcie na najbliższą orbitę może zająć nam pięć lat, ale tej zimy powinniśmy mieć niesamowity wgląd w nasze słońce” - powiedział Kasper. „W listopadzie będziemy mieć niesamowite obserwacje z tego pierwszego peryhelium”. [Co jest w naszym słońcu? A Star Tour from the Inside Out]
Jeszcze siedem lat
W miarę kontynuowania misji statek kosmiczny będzie się zbliżał i zbliżał do Słońca, ostatecznie osiągając odległość mniejszą niż 4 miliony mil (6 milionów kilometrów) powyżej widocznej warstwy Słońca, którą uważamy za powierzchnię.
Na każdej orbicie statek kosmiczny wykona te same pomiary na różnych głębokościach w atmosferze Słońca, zwanej koroną. Ta warstwa, niewidoczna z Ziemi, z wyjątkiem całkowitego zaćmienia Słońca, osiąga temperaturę milionów stopni (Fahrenheita lub Celsjusza).
„To dokładnie te same obserwacje; piękno misji Parker Solar Probe polega na tym, że otrzymujemy [te same dane] z tych różnych lokalizacji” - powiedział Fox. „Naprawdę mamy szansę przyjrzeć się dynamice we wszystkich różnych lokalizacjach w koronie”.
Naukowcy mają nadzieję, że pomogą im rozszyfrować, w jaki sposób korona robi się tak gorąca i jak słońce wytwarza zjawiska takie jak wiatr słoneczny i rozbłyski słoneczne, które mają poważny wpływ na podróże kosmiczne, satelity, a nawet życie tutaj na Ziemi.
Oprócz próbkowania różnych warstw Słońca, sonda złapie naszą gwiazdę wykazując pełny zakres aktywności, ponieważ przechodzi 11-letni cykl od stosunkowo spokojnych do szczególnie burzliwych warunków iz powrotem.
„Słońce bardzo się różni podczas tych różnych faz” - powiedział Fox. „Chcemy zobaczyć ładne szerokie spektrum aktywności słonecznej.
Wcisnąć jak najwięcej nauki
Ale podczas gdy sonda słoneczna Parker zbiera wszystkie te dane, statek kosmiczny nie będzie w stanie komunikować się z Ziemią. Zamiast tego skupi się na jak największej liczbie obserwacji. Następnie wyśle ogromne porcje informacji partiami.
Kilka zrzutów danych pojawi się, gdy statek kosmiczny wykona kolejną ważną czynność: taniec wokół Wenus, aby zbliżyć się do Słońca. Sonda powtórzy manewr wspomagania grawitacyjnego zaplanowany na koniec września w sumie siedem razy w trakcie misji, dopóki statek kosmiczny nie przesunie się zbyt blisko Słońca, aby móc okrążyć Wenus.
A jeśli wszystko pójdzie dobrze, naukowcy mogą otrzymać dodatkowy dodatek do bogactwa danych słonecznych: obserwacji Wenus. Podczas asysty szóstej grawitacji statek kosmiczny nie będzie dobrze ustawiony, aby wysłać dane do domu, więc jeśli będzie miał wystarczającą moc, może pozostawić włączone instrumenty i zwrócić je swojemu partnerowi tanecznemu.
„Absolutnie brakuje misji Wenus” - powiedział Space.com Paul Byrne, geolog planet z North Carolina State University, który studiuje planetę. „Pojedynczy przelot sam w sobie nie zrewolucjonizuje naszego rozumienia Wenus, ale byłby niezwykle użyteczny”.
Wenus będzie potrzebowała własnej rewolucji - ale nasze zrozumienie gwiazdy, która kształtuje każdy dzień w naszym życiu, nigdy nie będzie takie samo po tym, jak naukowcy zaczną analizować dane, które sonda Parker Solar wysyła do domu.
Koniec drogi
Oczywiście wszystko, co dobre, musi się skończyć, a misja Parker Solar Probe ma trwać do połowy 2025 r. Jeśli statek kosmiczny nadal ma paliwo, które wykorzystuje do skręcenia, aby ukryć delikatne instrumenty za ochronną osłoną termiczną, naukowcy mają nadzieję, że teoretycznie misja może zostać przedłużona.
Ale prędzej czy później paliwo się skończy, a statek kosmiczny będzie bezradny, a jego zaawansowana technologicznie osłona termiczna stanie się bezużyteczna. Instrumenty i szkielet sondy będą się powoli rozpadać, dopóki nie pozostanie nic oprócz samej osłony cieplnej, powiedział kierownik projektu Parker Solar Probe Andrew Driesman z Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, podczas konferencji prasowej NASA 9 sierpnia.
„Mam nadzieję, że w długim, długim okresie czasu - 10, 20 lat [ilekroć w pojeździe skończy się paliwo i rozpadnie się] - na orbicie będzie krążący dysk węglowy wokół Słońca” - powiedział Driesman. Następnie dodał, że nikt nie zgadnie, jak długo może okrążać nasze słońce jako samotne przypomnienie, że gwiazda niegdyś wspierała ludzi, którzy opracowali technologię, aby ją wyciągnąć i dotknąć. „Ten dysk węglowy będzie istniał do końca Układu Słonecznego” - powiedział Driesman.
