NASA se pregătește să lanseze o sondă istorică pentru „atingerea soarelui” - despre care oamenii de știință speră că vor crăpa mistere de zeci de ani despre steaua noastră - la începutul lunii august.
Misiunea, numită Parker Solar Probe, se va bucla în jurul soarelui de 24 de ori, zburând în atmosfera unui milion de grade a stelei, numită corona.
Planul de zbor descurajant al navei spațiale nu este doar un ciudat îndrăzneț; este o necesitate să răspunzi la întrebări despre soarele care i-au împiedicat pe oamenii de știință de zeci de ani. În unele cazuri, răspunsurile lor ne vor afecta viața pe Pământ. Dar oamenii de știință profită de asemenea de un acces convenabil la soare pentru a înțelege toate stelele prin procură.
"Trebuie să mergem la corona pentru că am făcut atâta știință privind o stea", a spus omul de știință al proiectului Nicola Fox, un om de știință solară la Universitatea Johns Hopkins, pe 20 iulie, în timpul unei conferințe de presă NASA despre viitoarea misiune. "Am privit-o în fiecare mod diferit pe care îl puteți imagina, fiecare lungime de undă; am călătorit dincolo de orbita lui Mercur. Dar trebuie să intrăm în această regiune de acțiune și în regiunea în care toate aceste mistere sunt cu adevărat care apar.“ [New Look în atmosfera Soarelui are randamente evidente despre vântul solar misterios]
Rezolvarea a trei mistere
În primul rând, misiunea îi va ajuta pe oamenii de știință să înțeleagă corona în sine - în special, cum se deplasează căldura prin atmosfera soarelui. În acest moment, fluxul de căldură pare contrazic: corona poate atinge temperaturi de aproximativ 300 de ori mai calde decât suprafața soarelui, în ciuda faptului că este mai departe de reacțiile care stau la stea.
"Este un mediu foarte ciudat, necunoscut pentru noi", a declarat Alex Young, un om de știință solar la NASA, în timpul conferinței de presă. „Ne-am obișnuit cu ideea că, dacă stau lângă un foc de tabără și mă îndepărtez de ea, devine mai rece - dar acest lucru nu se întâmplă la soare”.
A doua sarcină a sondei este de a studia ceea ce oamenii de știință numesc vântul solar - o inundație de particule puternic încărcate, care curge din soare și traversează întregul sistem solar, formând bula care marchează cartierul nostru de spațiu.
Dar oamenii de știință încă lucrează pentru a încerca să înțeleagă exact cum funcționează și, din nou, se întâmplă ceva foarte ciudat - vântul solar accelerează într-un fel supersonic. "Vântul solar merge de la un soi de vânt constant la un flux supersonic real de la corona care merge la milioane de kilometri pe oră", a spus Young. Oamenii de știință speră că măsurătorile sondei întrucât zboară atât direct în vântul solar, cât și de-a lungul curentului său îi va ajuta să rezolve misterul.
În cele din urmă, sonda va cerceta o consecință și mai dramatică a trăirii în apropierea stelei noastre, care ocazional aruncă noduri de plasmă în spațiu. „Soarele poate exploda aceste imense bucăți de material - miliarde de tone de atmosferă solară filetate cu câmp magnetic solar care se deplasează departe de soare la milioane de kilometri pe oră”, a spus Young.
Aceste crize cauzează o colecție de fenomene pe care oamenii de știință le numesc vreme spațială și, dacă sunt suficient de dramatice, focarele pot fi periculoase pentru astronauți și sateliți în calea lor - iar cele deosebit de puternice ar putea elimina rețelele electrice aici pe Pământ. Oamenii de știință au câteva tehnici pentru a prezice echivalentul spațiu-vreme al tornadelor și uraganelor, dar speră că misiunea va face aceste predicții mai exacte.
Și dacă ești aici doar pentru pozele frumoase, nu-ți face griji; NASA a aranjat și unele dintre acestea. Sonda conține o cameră care va arăta oamenilor de știință de proiect viziunea navei spațiale care zboară prin corona. Asta va însemna imagini nu ale suprafeței soarelui, ci a coronei în sine, cu imagini care seamănă mai mult cu cele produse pe Pământ în timpul unei eclipse solare totale. [Urmărește apariția coroanei evazive ale Soarelui în timpul video-eclipsei în timp-lapse]
Întârziat pentru tehnologie
Oamenii de știință se ocupă de aceste întrebări de zeci de ani, dar fără resursele de a ajunge efectiv la stele. Pentru asta, au fost nevoiți să aștepte ca tehnologia să transforme Parker Solar Probe într-o realitate.
Cea mai importantă parte a acestei tehnologii este scutul de căldură, pe care majoritatea instrumentelor navei spațiale se bazează ca protecție împotriva căldurii uluitoare a soarelui. Este o placă în formă ciudată, cu aspect neobișnuit, din materiale de carbon atent proiectate, dar își face treaba: când temperaturile din fața scutului ating 2.500 de grade Fahrenheit (1.370 grade Celsius), spatele său este de doar 600 de grade F (315 grade C ) - și instrumentele în sine rămân la o temperatură de 85 grade F (30 C).
Instrumentele navei spațiale vor fi alimentate de panouri solare, dar acele panouri trebuiau adaptate pentru a gestiona puterea de supraalimentare disponibilă atât de aproape de soare. "Celulele solare trebuie să rămână răcoroase; nu le place să se supraîncălzească, iar dacă o fac, nu funcționează", a spus Fox. Asta a însemnat proiectarea panourilor de auto-răcire pe care nava spațială le poate regla singură, aruncând majoritatea panourilor din spatele scutului de căldură atunci când este nevoie.
Un al treilea avans important a fost să ne asigurăm că sonda poate avea grijă de ea însăși fără prea multe contribuții umane. Sonda se va afla în partea îndepărtată a soarelui în timpul apropierii sale cele mai apropiate, fără niciun fel de a suna acasă dacă ceva nu merge bine - și chiar și atunci când poate scoate un semnal, se va confrunta cu un decalaj de comunicare dus-întors de 16 minute.
"Îmi place să mă gândesc la [Parker] ca la o navă spațială independentă", a spus Fox. "Este extrem de autonomă. Trebuie să aibă grijă de ea însăși atunci când se află în această regiune coronală; nu există nicio persoană în bucle." Asta înseamnă că nava spațială poate determina automat momentul în care trebuie să își schimbe poziția în spațiu din cauza cât de multe părți solare ale navei spațiale primesc. [Atingerea Soarelui: Misiunea NASA a fost redenumită „Parker Solar Probe”]
Privind înainte
Parker Solar Probe se află la Kennedy Space Center de la NASA, ambalat și gata pentru lansare, în ciuda micilor probleme care întârzie lansarea cu o săptămână, inclusiv adăugarea unui al doilea set de rezervă de senzori de temperatură, după îngrijorarea setului inițial.
Acum, nava spațială este gata să plece. "Am făcut toate lucrările, toate verificările. În sfârșit, ea arată exact ca și cum m-aș fi așteptat să arate din toate acele prezentări PowerPoint pe care le-am văzut acum 10 ani", a spus Fox. "Este butonată, arată frumoasă și total gata să-și ia zborul."
Nava spațială este acum programată pentru o fereastră de lansare, care se deschide pe 6 august, la 4:08 am EDT (0808 GMT) și se închide pe 19 august. Va lăsa Pământul la bordul unei rachete United Launch Alliance Delta IV cu două etape și a treia etapă de accelerare va fi declanșată în spațiu.
Toată acea putere este necesară pentru a seta calea navei spațiale spre soare. "Trebuie să mergem atât de repede pentru că trebuie să pierdem influența Pământului", a spus Fox. "Nu vrem să călătorim cu Pământul; vrem să putem să mergem spre soare."
Odată ce nava spațială a scăpat de atracția Pământului, aceasta va zbura spre Venus, buclând planeta la șase săptămâni de la lansare pentru a încetini și a intra în soare. Apoi, e la soare. Sonda va face 24 de orbite în jurul soarelui, intersectate cu încă șase ajustări care folosesc influența lui Venus pentru a apropia sonda mai aproape de stea.
Orbitele au forma unor petale de flori, sonda adunând cea mai mare parte a datelor sale în spurts de 11 zile, în timp ce se află la un sfert din distanță de Pământ, apoi trimite acea informație acasă în partea îndepărtată a buclei sale. În timpul apropierii sale cele mai apropiate, sonda va zbura la doar 3,83 milioane de mile (6 milioane de kilometri) deasupra suprafeței soarelui, cu o viteză de 430.000 mph (700.000 km / h), ceea ce o va face cel mai rapid obiect fabricat de om.
În cele din urmă, la aproximativ șapte ani de la lansare, nava spațială va rămâne fără combustibilul pe care îl folosește pentru a-și regla corpul și a păstra instrumentele sensibile în afara căldurii solare. Și acesta va fi începutul sfârșitului pentru Parker Solar Probe.
"În acel moment, părți ale corpului care nu sunt concepute pentru a vedea mediul solar complet vor vedea apoi, nava spațială va începe să se despartă în bucăți mari, iar apoi va deveni din ce în ce mai mic", a spus Fox. "Îmi place romantic să cred că va deveni o parte a coronei și va orbita soarele pentru totdeauna".
