NASA se chystá na začátku srpna zahájit historickou sondu, která se „dotkne slunce“ - což vědci doufají, že na začátku srpna popraskají desetiletí tajemství naší hvězdy.
Mise nazvaná Parkerova sluneční sonda se bude kolem Slunce 24krát ovíjet a létat v atmosféře miliónu stupňů hvězdy, zvané korona.
Vesmírný skličující letový plán není jen odvážným pitomcem; je nutné odpovídat na otázky o slunci, které vědce pustošily po celá desetiletí. V některých případech jejich odpovědi ovlivní náš život na Zemi. Vědci však také využívají výhodného přístupu ke slunci, aby mohli prostřednictvím proxy zastupovat všechny hvězdy.
"Potřebujeme jít do korony, protože jsme udělali tolik vědy tím, že jsme se podívali na hvězdu," řekla projektová vědkyně Nicola Fox, solární vědkyně na Johns Hopkins University, 20. července během zpravodajské konference NASA o nadcházející misi. "Podívali jsme se na to každým jiným způsobem, jaký si dokážete představit, každou vlnovou délku; dokonce jsme cestovali za orbitu Merkuru. Musíme se však dostat do této akční oblasti a do oblasti, kde jsou všechna tato tajemství opravdu dochází. “ [Nový pohled do atmosféry Slunce vynáší stopy o záhadném slunečním větru]
Řešení tří záhad
Za prvé, mise pomůže vědcům pochopit samotnou korónu - zejména to, jak se teplo pohybuje sluneční atmosférou. Právě teď se tento tepelný tok zdá kontraintuitivní: Korona může dosáhnout teploty asi 300krát teplejší než povrch slunce, přestože je dál od reakcí pohánějících hvězdu.
„Je to pro nás velmi zvláštní, neznámé prostředí,“ řekl během tiskové konference Alex Young, solární vědec NASA. "Jsme zvyklí na to, že když stojím vedle táboráku a odcházím od něj, je to chladnější - ale to se neděje na slunci."
Druhým úkolem sondy je studovat, co vědci nazývají slunečním větrem - záplavou vysoce nabitých částic, které proudí ze slunce a protínají celou sluneční soustavu a vytvářejí bublinu, která označuje naše okolí vesmíru.
Vědci se však stále snaží pokusit se přesně pochopit, jak to funguje, a znovu se děje něco velmi zvláštního - sluneční vítr se nějak zrychluje na nadzvukový. „Sluneční vítr přechází z jakéhokoli ustáleného vánku do skutečného nadzvukového toku z korony, který míří na miliony mil za hodinu,“ řekl Young. Vědci doufají, že měření sondy, jak letí přímo do slunečního větru a podél jeho proudu, jim pomůže vyřešit toto tajemství.
Konečně, sonda prozkoumá ještě dramatičtější důsledek života v blízkosti naší hvězdy, která občas vyplaví uzly plazmy do vesmíru. "Slunce může vystřelit z těchto obrovských bloků materiálu - miliardy tun sluneční atmosféry navlečené solárním magnetickým polem, které se od slunce míří rychlostí milionů mil za hodinu," řekl Young.
Tyto záchvaty hněvu způsobují sbírku jevů, které vědci nazývají kosmickým počasím, a pokud jsou dostatečně dramatické, výbuchy mohou být pro astronauty a satelity na jejich cestě nebezpečné - a zvláště silné by mohly vyřadit energetické sítě zde na Zemi. Vědci mají nějaké techniky pro předpovídání kosmického počasí ekvivalentu tornád a hurikánů, ale doufají, že mise tyto předpovědi zpřesní.
A pokud jste tady pro pěkné obrázky, nebojte se; NASA zařídil i některé z nich. Sonda obsahuje kameru, která ukáže projektovým vědcům pohled kosmické lodi létající korónou. To bude znamenat obrázky nikoli na povrchu Slunce, ale na samotné koroně, s obrazy, které se více podobají obrazům vytvořeným na Zemi během úplného zatmění Slunce. [Sledujte, jak se Elusive Corona Slunce objevuje v časosběrném zatmění Slunce]
Zpoždění pro technologii
Vědci se s těmito otázkami potýkají po celá desetiletí, ale bez zdrojů, které by ve skutečnosti dosáhly hvězd. K tomu potřebovali čekat na technologii, která promění sluneční sondu Parker ve skutečnost.
Nejdůležitější součástí této technologie je tepelný štít, na který se většina nástrojů kosmické lodi spoléhá jako na ochranu před ohromujícím slunečním teplem. Je to podivně tvarovaná, nenápadně vypadající deska pečlivě zkonstruovaných uhlíkových materiálů, ale plní svou práci: Když teploty na přední straně štítu zasáhnou 2 500 stupňů Fahrenheita (1370 stupňů Celsia), jeho záda je jen 600 stupňů F (315 stupňů C) ) - a samotné nástroje zůstávají v klidu při teplotě 30 ° C.
Nástroje kosmické lodi budou poháněny solárními panely, ale ty panely musely být přizpůsobeny tak, aby zvládly obrovský vstup, který je k dispozici tak blízko slunce. "Solární články musí zůstat v pohodě; neradi se přehřívají a pokud ano, nefungují," řekl Fox. To znamenalo navrhnout samochladicí panely, které může kosmická loď přizpůsobit sama, a v případě potřeby zastrčit většinu panelů za tepelný štít.
Třetí důležitý pokrok spočíval v tom, že se sonda mohla postarat o sebe bez velkého lidského vstupu. Sonda bude během svých nejbližších přístupů na protější straně Slunce, bez možnosti zavolat domů, pokud se něco pokazí - a dokonce i když může dostat signál ven, bude čelit 16minutovému zpoždění při zpáteční komunikaci.
„Rád bych na ni [Parker] myslel jako na nezávislou kosmickou loď,“ řekla Fox. "Je velmi, vysoce autonomní. Musí se o sebe postarat, když je v této koronální oblasti; ve smyčce není žádná osoba." To znamená, že kosmická loď může automaticky určit, kdy potřebuje posunout svou polohu v kosmu z důvodu toho, kolik slunce jednotlivé části kosmické lodi přijímají. [Dotýká se slunce: NASA Mission přejmenována na 'Parker Solar Probe']
Dívat se dopředu
Solární sonda Parker je v Kennedyho vesmírném středisku NASA nabitá a připravená ke spuštění, navzdory malým problémům zpoždění spuštění o týden, včetně přidání druhé, záložní sady teplotních senzorů po obavách, že by původní sada selhala.
Nyní je kosmická loď připravena jít. „Udělali jsme veškerou práci, všechny kontroly; konečně vypadá přesně tak, jak jsem očekávala, že bude vypadat ze všech těch PowerPoint prezentací, které jsem viděl před 10 lety,“ řekla Fox. "Je zapnutá, vypadá krásně a je naprosto připravená na svůj let."
Kosmická loď je nyní naplánována na startovací okno, které se otevře 6. srpna ve 4:08 hod. EDT (0808 GMT) a uzavře se 19. srpna. Zanechá Zemi na palubě rakety United Launch Alliance Delta IV se dvěma etapami a třetí fáze zrychlení bude spuštěna ve vesmíru.
Veškerá tato síla je nezbytná pro nastavení cesty kosmické lodi ke slunci. „Musíme jít tak rychle, protože musíme ztratit vliv Země,“ řekl Fox. "Nechceme cestovat kolem Země; chceme mít možnost jít směrem ke slunci."
Jakmile kosmická loď unikne tahu Země, bude létat směrem k Venuši a kolem šesti týdnů po startu bude obíhat kolem planety, aby se zpomalila a domů na slunci. Pak je to na slunci. Sonda udělá kolem Slunce 24 oběžných drah, střídavě se šesti dalšími úpravami, které využívají vliv Venuše k přiblížení sondy blíže ke hvězdě.
Oběžné dráhy jsou tvarovány jako okvětní plátky, přičemž sonda shromažďuje většinu svých údajů v 11denních ostrohách, zatímco je ve čtvrtině vzdálenosti od Země, a poté tuto informaci posílá domů během vzdálené části její smyčky. Během nejbližšího přiblížení bude sonda létat jen 3,83 milionu mil (6 milionů kilometrů) nad povrchem slunce rychlostí 430 000 mph (700 000 km / h), což z něj učiní nejrychlejší objekt vyrobený člověkem.
Konečně, asi sedm let po startu, bude kosmická loď vybita z paliva, které používá k úpravě svého těla a udržení citlivých nástrojů mimo nátlak slunečního tepla. A to bude začátek konce sluneční sondy Parker.
"V tom okamžiku to uvidí části těla, které nejsou navrženy tak, aby viděly plné sluneční prostředí, kosmická loď se začne rozpadat na velké kusy, a pak se postupně a postupně zmenšuje," řekl Fox. "Romanticky si myslím, že se stane součástí koróny a navždy obíhá kolem Slunce."
